关于Valgrind相关

   系统编程中一个重要的方面就是有效地处理与内存相关的问题。你的工作越接近系统，你就需要面对越多的内存问题。有时这些问题非常琐碎，而更多时候它会演变成一个调试内存问题的恶梦。所以，在实践中会用到很多工具来调试内存问题。Valgrind是用于构建动态分析工具的探测框架。它包括一个工具集，每个工具执行某种类型的调试、分析或类似的任务，以帮助完善你的程序。Valgrind的架构是模块化的，所以可以容易地创建新的工具而又不会扰乱现有的结构。它是运行在Linux上一套基于仿真技术的程序调试和分析工具，它包含一个内核──一个软件合成的CPU，和一系列的小工具，每个工具都可以完成一项任务──调试，分析，或测试等。Valgrind可以检测内存泄漏和内存违例，还可以分析cache的使用等，灵活轻巧而又强大，能直穿程序错误的心脏，真可谓是程序员的瑞士军刀。 

一、Valgrind的主要功能 

             Valgrind工具包包含多个工具，如Memcheck,Cachegrind,Helgrind,Callgrind，Massif。下面分别介绍个工具的作用：

   1.Memcheck是一个内存错误检测器。它有助于使你的程序，尤其是那些用C和C++写的程序，更加准确；

    Memcheck 工具主要检查下面的程序错误：

　    1）.使用未初始化的内存 (Use of uninitialised memory) 
　　   2）.使用已经释放了的内存 (Reading/writingmemory after it has been free’d) 
　　   3）.使用超过 malloc分配的内存空间(Reading/writing off the end of malloc’d blocks) 
　　   4）.对堆栈的非法访问 (Reading/writinginappropriate areas on the stack) 
　　   5）.申请的空间是否有释放 (Memory leaks –where pointers to malloc’d blocks are lost forever) 
　　   6）.malloc/free/new/delete申请和释放内存的匹配(Mismatched use of malloc/new/new [] vs free/delete/delete []) 
　　   7）.src和dst的重叠(Overlapping src and dst pointers in memcpy() and related functions) 

   2.Cachegrind是一个缓存和分支预测分析器。它有助于使你的程序运行更快；

     它模拟 CPU中的一级缓存I1,D1和L2二级缓存，能够精确地指出程序中 cache的丢失和命中。如果需要，它还能够为我们提供cache丢失次数，内存引用次数，以及每行代码，每个函数，每个模块，整个程序产生的指令数。这对优化程序有很大的帮助。

   3.Callgrind是一个调用图缓存生成分析器。它与Cachegrind的功能有重叠，但也收集Cachegrind不收集的一些信息；

　              Callgrind收集程序运行时的一些数据，函数调用关系等信息，还可以有选择地进行cache模拟。在运行结束时，它会把分析数据写入一个文件。callgrind_annotate可以把这个文件的内容转化成可读的形式。

   4.Helgrind是一个线程错误检测器。它有助于使你的多线程程序更加准确；

     它主要用来检查多线程程序中出现的竞争问题。Helgrind 寻找内存中被多个线程访问，而又没有一贯加锁的区域，这些区域往往是线程之间失去同步的地方，而且会导致难以发掘的错误。Helgrind实现了名为” Eraser” 的竞争检测算法，并做了进一步改进，减少了报告错误的次数。

   5.DRD也是一个线程错误检测器。它和Helgrind相似，但使用不同的分析技术，所以可能找到不同的问题；

   6.Massif是一个堆分析器。它有助于使你的程序使用更少的内存；

     堆栈分析器，它能测量程序在堆栈中使用了多少内存，告诉我们堆块，堆管理块和栈的大小。Massif能帮助我们减少内存的使用，在带有虚拟内存的现代系统中，它还能够加速我们程序的运行，减少程序停留在交换区中的几率。

   7.DHAT是另一种不同的堆分析器。它有助于理解块的生命期、块的使用和布局的低效等问题；

   8.SGcheck是一个实验工具，用来检测堆和全局数组的溢出。它的功能和Memcheck互补：SGcheck找到Memcheck无法找到的问题，反之亦然；

   9.BBV是个实验性质的SimPoint基本块矢量生成器。它对于进行计算机架构的研究和开发很有用处。

   也有一些对大多数用户没有用的小工具：Lackey是演示仪器基础的示例工具；Nulgrind是一个最小化的Valgrind工具，不做分析或者操作，仅用于测试目的。

   

二. 使用Valgrind 

    Valgrind的命令格式如下：

    valgrind [options] prog-and-args

     一些常用的选项如下： 

     -h --help 

     显示帮助信息。 

     --version 

     显示valgrind内核的版本，每个工具都有各自的版本。 

     -q --quiet 

     安静地运行，只打印错误信息。 

     -v --verbose 

     打印更详细的信息。 

     --tool= [default: memcheck] 

     最常用的选项。运行valgrind中名为toolname的工具。如果省略工具名，默认运行memcheck。 

     --db-attach= [default: no] 

     绑定到调试器上，便于调试错误。