Valgrind

Valgrind能检测的错误

• 使用未初始化的内存
• 内存读写越界
• 内存覆盖
• 动态内存管理错误
  • 申请和释放不一致
  • 申请和释放不匹配
  • 释放后仍然读写
• 内存泄漏

Valgrind限制：

• memcheck无法检测global和stack上的内存溢出，因为溢出的地方也在Valid-address (A) bits中。如静态数组。这是由memcheck 的工作原理决定的。

• 慢，20到30倍，被虚拟CPU解释一遍，当然慢

• 内存占用高，因为要维护两张表格，而这两张表的维度正比于程序的内存

Valgrind的体系结构

• 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
• 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

原理

Memcheck 能够检测出内存问题，关键在于其建立了两个全局表

• Valid-Value 表
  对于进程的整个地址空间中的每一个字节(byte)，都有与之对应的8 个bits；对于CPU 的每个寄存器，也有一个与之对应的bit 向量。这些bits 负责记录该字节或者寄存器值是否具有有效的、已初始化的值
• Valid-Address 表
  对于进程整个地址空间中的每一个字节(byte)，还有与之对应的1 个bit，负责记录该地址是否能够被读写
• 当要读写内存中某个字节时，首先检查这个字节对应的A bit。如果该A bit显示该位置是无效位置，memcheck 则报告读写错误
• 内核（core）类似于一个虚拟的CPU 环境，这样当内存中的某个字节被加载到真实的CPU 中时，该字节对应的V bit 也被加载到虚拟的CPU 环境中。一旦寄存器中的值，被用来产生内存地址，或者该值能够影响程序输出，则memcheck 会检查对应的V bits，如果该值尚未初始化，则会报告使用未初始化内存错误