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1. 什么是内存泄漏
内存泄漏是指堆内存的泄漏。堆内存是指程序从堆中分配的、大小任意的(内存块的大小可以在程序运行期决定)、使用完后必须显示释放的内存。应用程序一般使用malloc、realloc、new等函数从堆中分配到一块内存,使用完后,程序必须负责相应的调用free或delete释放该内存块。否则,这块内存就不能被再次使用,造成这块内存泄漏。
2. 内存泄漏的检测
C++程序缺乏相应的手段来检测内存信息,只能使用top指令观察进程的动态内存总额。而且程序退出时,我们无法获知任何内存泄漏信息。
使用Linux命令回收内存:可以使用ps、kill两个命令检测内存使用情况和进行回收。
在使用超级用户权限时使用命令“ps”,它会列出所有正在运行的程序名称和对应的进程号(PID)。
kill命令的工作原理是向Linux操作系统的内核送出一个系统操作信号和程序的进程号(PID)。
3. Valgrind
3.1 Valgrind体系结构
Valgrind是一套Linux下,开源的仿真调试工具的集合。Valgrind由内核(core)以及基于内核的其他调试工具组成。内核类似于一个框架(framework),它模拟了一个CPU环境,并提供服务给其他工具;而其他工具则类似于插件 (plug-in),利用内核提供的服务完成各种特定的内存调试任务。Valgrind的体系结构如下图所示:
Valgrind包括如下一些工具:
1. Memcheck。这是valgrind应用最广泛的工具,一个重量级的内存检查器,能够发现开发中绝大多数内存错误使用情况,比如:使用未初始化的内存,使用已经释放了的内存,内存访问越界等。这也是本文将重点介绍的部分。
2. Callgrind。它主要用来检查程序中函数调用过程中出现的问题。
3. Cachegrind。它主要用来检查程序中缓存使用出现的问题。
4. Helgrind。它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。
5. Massif。它主要用来检查程序中堆栈使用中出现的问题。
6. Extension。可以利用core提供的功能,自己编写特定的内存