C++内存泄漏检查工具——Valgrind（--tool = memcheck）

在写c++程序中通常遇到程序崩溃，我们首先想到的是内存问题

如果代码量少看几遍就能看得出来，如果代码量多起来我们就得借助一些工具了比如gdb调试和valgrind中得memcheck来解决内存问题

我用的ubuntu，先安装valgrind

sudo apt  update

sudo apt install valgrind

valgrind --version

常见的内存问题 

• 悬空指针的读写
• 动态内存越界访问
• 内存泄漏
• double delete
• 不匹配的使用 new/delete  和malloc/free
• 访问野指针

悬空指针的读写

#inlude<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int* p=new int(10);
   delete p;
   int a=*p;
   cout<<a<<endl;
}

invalid read of size 4 显示我们代码7行在无效的读取4个字节的数据(int)

all heap blocks were free  显示堆内存没有内存泄漏

动态数组越界读写

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
  int* a=new int[5];
  for(int i=0;i<=5;i++)  a[i]=i;
  for(int i=0;i<=5;i++)  cout<<a[i]<<endl;
  return 0;
}

特别的静态数组越界能通过gdb调试发现，但valgrind无能为力

内存泄漏

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int *a=new int(10);
   return 0;
}

这里我们添加参数 --leak-check=full来看详细信息

出现两次 allocs 是因为程序中不仅有你显式分配的动态内存（new int(10)），还可能有额外的内存分配来自程序运行时的环境或库的初始化

其显示在第5行operate new出来的内存块丢失发生了内存泄漏

 double delete

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
   int* a=new int(10);
   delete a;
   delete a;
   return 0;
}

显示无效free 第5行申请内存，但是6,7行都释放了内存，如果是多线程情况下可能会使释放内存后，内存新数据的错误释放，造成数据安全问题，所以我们要避免double delete

 不匹配的使用 new/delete  和malloc/free

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int* a=new int(10);
    free(a);
    return 0;
}

会显示类型匹配问题

malloc和new的区别在于new在申请空间的同时会调用构造函数，并且new失败会抛出异常而malloc返回nullptr

delete 不仅会释放内存还会调用析构函数

当我们使用class时，就无法正常生成对象和析构对象

访问野指针 

#include<iostream>
using namespace std;
int mian()
{
   int* p;
   int a=*p;
}

显示使用未初始化的指针 

 静态数组越界问题我们通过gdb调试可以调试出来，会显示栈溢出

总结

• 内存泄漏检测：能够跟踪动态内存分配，确保分配的内存在不再需要时被正确释放。
• 越界访问检测：帮助识别动态数组越界、空指针解引用等错误。
• 未初始化变量检测：检测使用未初始化变量的情况。
• 典型应用场景：当程序涉及大量的动态内存分配，或频繁出现无效内存访问、内存泄漏等问题时，用 Valgrind 非常有效。

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