valgrind | 调试C/C++程序（基本准备）

总序

我们往往需要时间复杂度更低、占内存更少的算法(尤其是写算法时，注意到哪里发生错误、是什么微妙差别造成了巨大的性能差距是很重要的)，valgrind就是可以进行C/C++单步耗时监测、内存开销监测等等监测性能的关键工具。

valgrind中有几个需要重点学习的工具：

1. Memcheck：检测内存错误
2. Cachegrind：CPU缓存命中次数、指令信息
3. Callgrind：CPU缓存 + 函数调用关系
4. Massif：堆内存使用情况
5. Helgrind：多线程竞争条件
6. DRD：多线程分析
7. DHAT：动态堆分析

自用版本

Ubuntu 20.04 Focal

基本准备

• 更新软件包，安装vim

sudo apt update
sudo apt install vim

• 安装编译器（c用gcc，c++用g++）

sudo apt install gcc
sudo apt install g++

• 先创建文件，进入编辑界面

touch test.cpp
vim test.cpp

• 写入测试代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
        int x = 310;
        printf("%d\n", x);
        return 0;
}

• 编译

g++ -g ./test.cpp -o test
# -g 生成调试信息 ./test.cpp为编译文件 -o后跟输出文件名

生成完的编译文件即为test

• 运行与运行结果

写程序时有时我们可能会忘记初始化变量的值，造成意外的、不报错返回结果，而如果用到valgrind，就可以查出此时出现的内存访问错误，现在来尝试一下~

先修改test.cpp为错误代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

int main(){
        // int x = 310;
        int x;
        printf("%d\n", x);
        return 0;
}

然而运行不会报错

用valgrind检查一下，发现使用了未初始化的变量

以上的案例当个小引子，具体的memcheck学习将放在下一节