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如何寫一個內存泄漏檢測工具

科技綠洲 ? 來源:Linux開發架構之路 ? 作者:Linux開發架構之路 ? 2023-11-11 16:19 ? 次閱讀

如何確定有內存泄露問題,如何定位到內存泄露位置,如何寫一個內存泄漏檢測工具?

1:概述

內存泄露本質:其實就是申請調用malloc/new,但是釋放調用free/delete有遺漏,或者重復釋放的問題。

內存泄露會導致的現象:作為一個服務器,長時間運行,內存泄露會導致進程虛擬內存被占用完,導致進程崩潰吧。(堆上分配的內存)

如何規避或者發現內存泄露呢?

===》1:如何檢測有內存泄露?(除了內存監控工具htop,耗時,效果不明顯)

===》2:如何定位內存泄露的代碼問題(少量代碼可以閱讀代碼排除,線上版本呢?)

=====》引入gc

=====》少量代碼可以通過排查代碼進行定位

=====》已經確定代碼有內存泄露,可以用過valgrind/mtrace等市場上已有的一些工具

=====》本質是malloc和free的次數不一致導致,我們通過hook的方式,對malloc和free次數進行統計

2:通過hook的方式檢測,定位內存泄露(四種方法)

在生產環境重定位內存泄露的問題,我們可以在產品中增加這些定位手段,通過配置文件開關控制其打開,方便內存泄露定位。

幾種不同的方式本質:都是對malloc和free進行hook,增加一些處理進行檢測。

2.1:測試代碼描述內存泄露

如下代碼,從代碼看,明顯可以看到是有內存泄露的,但是如果看不到代碼,或者代碼量過多,從運行現象上我們就很難發現了。

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

int main()
{
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

//代碼運行是沒有問題,也沒有報錯的,但是明顯可以看到ptr2是沒有內存釋放的,如果是服務器有這種代碼,長時間運行會有嚴重問題的。

2.2:通過dlsym庫函數對malloc/free進行hook

我在 Linux/unix系統編程手冊 這本書中了解相關dlsym函數的使用

要想知道有內存泄露,或者直接定位內存泄露的代碼位置,本質還是對調用的malloc/free進行hook, 對調用malloc/free分別增加監控來分析。

使用dlsym庫函數,獲取malloc/free函數的地址,通過RTLD_NEXT進行比標記(這個標記適用于在其他地方定義的函數同名的包裝函數,如在主程序中定義的malloc,代替系統的malloc),實現用我們主程序中malloc代替系統調用malloc.

2.2.1:第一版試著

在調用malloc和free前,使用dlsym函數和RTLD_NEXT標記,獲取系統庫malloc/free地址,以及用本地定義的malloc/free代替系統調用。

//1:使用void * dlsym(void* handle, char* symbool)函數和handle為RTLD_NEXT標記,對malloc/free進行hook
//2:RTLD_NEXT標記 需要在本地實現 symbool同名函數達到hook功能,即這里要實現malloc/free功能
//3:dlsym()返回的是symbool 參數對應的函數的地址,在同名函數中用該地址實現真正的調用

//RTLD_NEXT 是dlsym() 庫中的偽句柄,定義_GNU_SOURCE宏才能識別
//可以通過 man dlsym
//測試發現 :必須放在最頂部,不然編譯報 RTLD_NEXT沒有定義 
#define _GNU_SOURCE
#include < dlfcn.h >  //對應的頭文件

//第一步功能,確定hook成功,先在我們的hook函數中增加一些打印信息驗證
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >

//定義相關全局變量,獲取返回的函數地址,進行實際調用
typedef void *(*malloc_t)(size_t size);
malloc_t malloc_f = NULL;

typedef void (*free_t)(void* p);
free_t free_f = NULL;

//要hook的同名函數
void * malloc(size_t size){
    printf("exec malloc n");
    return malloc_f(size);
}

void free(void * p){
    printf("exec free n");
    free_f(p);
}
//通過dlsym 對malloc和free使用前進行hook
static void init_malloc_free_hook(){
    //只需要執行一次
    if(malloc_f == NULL){
        malloc_f = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc"); //除了RTLD_NEXT 還有一個參數RTLD_DEFAULT
    }

    if(free_f == NULL)
    {
        free_f =  dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    }
    return ;
}


int main()
{
    init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

上述代碼是有問題的,現象及定位問題:

hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc dlsym_hook.c -o dlsym_hook -ldl
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./dlsym_hook 
Segmentation fault (core dumped)


#使用gdb對問題進行定位 
hlp@ubuntu:~/mem_test$ gdb ./dlsym_hook 
(gdb) b 54    #加斷點
Breakpoint 1 at 0x400729: file dlsym_hook.c, line 54.
(gdb) b 28	  #加斷點
Breakpoint 2 at 0x400682: file dlsym_hook.c, line 28.
(gdb) r       #開始運行
Starting program: /home/hlp/mem_test/dlsym_hook 
Breakpoint 1, main () at dlsym_hook.c:54
54	    void * ptr1 = malloc(10);
(gdb) c		#單步執行
Continuing.
Breakpoint 2, malloc (size=10) at dlsym_hook.c:28   #第一個mallocy已經執行
28	    printf("exec malloc n");	
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 2, malloc (size=1024) at dlsym_hook.c:28  #這里的1024不是我們代碼里面的,
28	    printf("exec malloc n");
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 2, malloc (size=1024) at dlsym_hook.c:28    #發現malloc 1024一直循環執行 懷疑是printf中會調用malloc,
28	    printf("exec malloc n");
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 2, malloc (size=1024) at dlsym_hook.c:28
28	    printf("exec malloc n");
(gdb) 

#通過gdb進行定位時,可以確定,我們hook malloc函數內部調用printf,printf底層其實是有調用malloc,從而printf內部成為遞歸,一直調用了。
#所以我們需要規避這種現象,讓hook函數內部其他業務只執行一次,不要因為第三方庫內部機制導致類似問題

增加特定標識,優化上述代碼:

//使用標識,使hook的函數內部只執行一次,不因為第三方庫原因導致遞歸現象
#define _GNU_SOURCE
#include < dlfcn.h >  //對應的頭文件
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >

typedef void *(*malloc_t)(size_t size);
malloc_t malloc_f = NULL;
typedef void (*free_t)(void* p);
free_t free_f = NULL;

//定義一個hook函數的標志 使內部邏輯只執行一次
int enable_malloc_hook = 1;
int enable_free_hook = 1;

//要hook的同名函數
void * malloc(size_t size){
    if(enable_malloc_hook) //對第三方調用導致的遞歸進行規避
    {
        enable_malloc_hook = 0;
        printf("exec malloc n");
        enable_malloc_hook = 1;
    }
    return malloc_f(size);
}

void free(void * p){
    if(enable_free_hook){
        enable_free_hook = 0;
        printf("exec free n");
        enable_free_hook = 1;
    }
    free_f(p);
}

//通過dlsym 對malloc和free使用前進行hook
static void init_malloc_free_hook(){
    //只需要執行一次
    if(malloc_f == NULL){
        malloc_f = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc"); //除了RTLD_NEXT 還有一個參數RTLD_DEFAULT
    }

    if(free_f == NULL)
    {
        free_f =  dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    }
    return ;
}
int main()
{
    init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

上述代碼執行成功,現象如下:

hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc dlsym_hook_ok.c -o dlsym_hook_ok -ldl -g
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./dlsym_hook_ok 
exec malloc 
exec malloc 
exec free 
exec malloc 
exec free
#對比執行的 malloc和free次數 可以確定有內存泄露

如何增加行號標識呢?讓我們確定到代碼位置?

如何確定有內存泄露呢?直接通過代碼,識別到malloc/free的對應次數,定位到有代碼問題的位置。

2.2.2:能識別到行號,以及有問題代碼位置

//我們知道,一般可以通過__LINE__ 標識日志當前行號位置,但是這里不適用
//可以通過 __builtin_return_address 獲取上級調用的退出的地址,可以設置時1級,也可以設置是2級別...

// 增加打印調用malloc和free位置的信息。 這里打印地址  通過addr2line進行地址和行號轉換
#define _GNU_SOURCE
#include < dlfcn.h >  //對應的頭文件
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >

typedef void *(*malloc_t)(size_t size);
malloc_t malloc_f = NULL;
typedef void (*free_t)(void* p);
free_t free_f = NULL;

int enable_malloc_hook = 1;
int enable_free_hook = 1;

void * malloc(size_t size){
    if(enable_malloc_hook) //對第三方調用導致的遞歸進行規避
    {
        enable_malloc_hook = 0;
        //打印上層調用的地址

        void *carrer = __builtin_return_address(0);
        printf("exec malloc [%p ]n", carrer );
        enable_malloc_hook = 1;
    }
    return malloc_f(size);
}

void free(void * p){
    if(enable_free_hook){
        enable_free_hook = 0;
        void *carrer = __builtin_return_address(0);
        printf("exec free [%p]n", carrer);
        enable_free_hook = 1;
    }
    free_f(p);
}

//通過dlsym 對malloc和free使用前進行hook
static void init_malloc_free_hook(){
    //只需要執行一次
    if(malloc_f == NULL){
        malloc_f = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc"); //除了RTLD_NEXT 還有一個參數RTLD_DEFAULT
    }

    if(free_f == NULL)
    {
        free_f =  dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    }
    return ;
}
int main()
{
    init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

執行結果及查找對應行數:

#執行結果如下
hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc dlsym_hook_addr.c -o dlsym_hook_addr -ldl
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./dlsym_hook_addr 
exec malloc [0x400797 ]
exec malloc [0x4007a5 ]
exec free [0x4007b5]
exec malloc [0x4007bf ]
exec free [0x4007cf]
#可以通過addr2line 獲取到對應的代碼行數 編譯的時候要帶 -g
hlp@ubuntu:~/mem_test$ addr2line -fe ./dlsym_hook_addr -a 0x400797
0x0000000000400797
main
/home/hlp/mem_test/dlsym_hook_addr.c:57

2.2.3:通過策略,查找有問題的代碼

從上文可以知道,我們通過對malloc和free的hook,可以獲得各自malloc和hook的次數。

以及我們可以通過__builtin_return_address 接口獲取到實際調用malloc/free的位置。

除此之外,malloc之間有所關聯的是申請內存的地址,

匯總:

===》可以思考,通過malloc和free關聯的地址作為標識,對malloc和free的次數進行統計即可。

===》可以設計數據結構,對不同地址,malloc的地址和free的地址進行保存,malloc的次數和free的次數進行控制判斷

===》這里根據老師的邏輯,用文件的方式進行控制。

測試代碼如下:

// malloc和free 之間的關聯是申請內存的地址,以該地址作為基準
// malloc時寫入一個文件,打印行數等必要信息  free時刪除這個文件 通過有剩余文件判斷內存泄露
#define _GNU_SOURCE
#include < dlfcn.h >  //對應的頭文件
#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < unistd.h >

typedef void *(*malloc_t)(size_t size);
malloc_t malloc_f = NULL;
typedef void (*free_t)(void* p);
free_t free_f = NULL;

int enable_malloc_hook = 1;
int enable_free_hook = 1;

#define MEM_FILE_LENGTH 40
void * malloc(size_t size){
    if(enable_malloc_hook) //對第三方調用導致的遞歸進行規避
    {
        enable_malloc_hook = 0;
        //實際的內存申請,根據該地址寫文件和free 相互關聯
        void *ptr =malloc_f(size);
        //打印上層調用的地址
        void *carrer = __builtin_return_address(0);
        printf("exec malloc [%p ]n", carrer );

        //通過寫入文件的方式 對malloc和free進行關聯  malloc時寫入文件
        char file_buff[MEM_FILE_LENGTH] = {0};
        sprintf(file_buff, "./mem/%p.mem", ptr);

        //打開文件寫入必要信息 使用前創建目錄級別
        FILE *fp = fopen(file_buff, "w");
        fprintf(fp, "[malloc addr : +%p ] ---- >mem:%p  size:%lu n",carrer, ptr, size);
        fflush(fp); //刷新寫入文件

        enable_malloc_hook = 1;
        return ptr;
    }else
    {
         return malloc_f(size);
    }
}

void free(void * p){
    if(enable_free_hook){
        enable_free_hook = 0;
        void *carrer = __builtin_return_address(0);

        //free時刪除文件  根據剩余文件判斷內存泄露
        char file_buff[MEM_FILE_LENGTH] = {0};
        sprintf(file_buff, "./mem/%p.mem", p);
        //刪除文件 根據malloc對應的指針
        if(unlink(file_buff) < 0)
        {
            printf("double free: %p, %p n", p, carrer);
        }
        //這里的打印實際就沒意義了
        printf("exec free [%p]n", carrer);
        free_f(p);
        enable_free_hook = 1;
    }else
    {
        free_f(p);
    }
}

//通過dlsym 對malloc和free使用前進行hook
static void init_malloc_free_hook(){
    //只需要執行一次
    if(malloc_f == NULL){
        malloc_f = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc"); //除了RTLD_NEXT 還有一個參數RTLD_DEFAULT
    }

    if(free_f == NULL)
    {
        free_f =  dlsym(RTLD_NEXT, "free");
    }
    return ;
}
int main()
{
    init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

執行結果:

# 這里的打印只是為了理解  沒有多大意義,真正的分析還得依靠文件目錄
hlp@ubuntu:~/mem_test$ mkdir mem
hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc dlsym_hook_file.c -o dlsym_hook_file -ldl -g
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./dlsym_hook_file 
exec malloc [0x400ad5 ]
exec malloc [0x400ae3 ]
exec free [0x400af3]
exec malloc [0x400afd ]
exec free [0x400b0d]
hlp@ubuntu:~/mem_test$ cd mem/

# 這里在我們的目標目錄下  看到有文件存在,說明存在內存泄露
hlp@ubuntu:~/mem_test/mem$ ls
0xe38680.mem
# 通過文件中的日志信息,對其進行分析,找到問題代碼位置
hlp@ubuntu:~/mem_test/mem$ cat 0xe38680.mem 
[malloc addr : +0x400ae3 ] ---- >mem:0xe38680  size:20 
hlp@ubuntu:~/mem_test/mem$ cd ../
#通過地址轉換 找到我們有問題代碼 沒有釋放的代碼位置 
hlp@ubuntu:~/mem_test$ addr2line -fe ./dlsym_hook_file 0x400ae3
main
/home/hlp/mem_test/dlsym_hook_file.c:85

2.3:通過宏定義的方式對malloc/free進行hook

本質其實就是對系統調用的malloc/free進行替換,調用我們的目標方法,可以通過hook或者重載的方法實現。

使用宏定義的方式,實現malloc/free的替換。

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

//不能放在這里  放在這里  會對malloc_hook 和 free_hook 內部實際調用的也替換,就形成的遞歸調用了 并且無法規避
//#define malloc(size) 	malloc_hook(size, __FILE__, __LINE__)
//#define free(p) 		free_hook(p,  __FILE__, __LINE__)

#define MEM_FILE_LENGTH 40
//實現目標函數
void *malloc_hook(size_t size, const char* file, int line)
{
    //這里還是通過文件的方式進行識別
    void *ptr =malloc(size);
    char file_name_buff[MEM_FILE_LENGTH] = {0};
    sprintf(file_name_buff, "./mem/%p.mem", ptr);

    //打開文件寫入必要信息 使用前創建目錄級別
    FILE *fp = fopen(file_name_buff, "w");
    fprintf(fp, "[file:%s  line:%d ] ---- >mem:%p  size:%lu n",file, line, ptr, size);
    fflush(fp); //刷新寫入文件

    printf("exec malloc [%p:%lu], file: %s, line:%d n", ptr, size, file, line );
    return ptr;
}

void free_hook(void *p, const char* file, int line)
{
    char file_name_buff[MEM_FILE_LENGTH] = {0};
    sprintf(file_name_buff, "./mem/%p.mem", p);

    if(unlink(file_name_buff) < 0)
    {
        printf("double free: %p, file: %s. line :%d n", p, file, line);
    }

    //這里的打印實際就沒意義了
    printf("exec free [%p], file: %s line:%d n", p, file, line);
    free(p);
}
//宏定義實現代碼中調用malloc/free時調用我們目標函數
#define malloc(size) 	malloc_hook(size, __FILE__, __LINE__)
#define free(p) 		free_hook(p,  __FILE__, __LINE__)

int main()
{
    //init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

代碼執行如下:

hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc define_hook.c -o define_hook
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./define_hook 
exec malloc [0x1f91010:10], file: define_hook.c, line:47 
exec malloc [0x1f92680:20], file: define_hook.c, line:48 
exec free [0x1f91010], file: define_hook.c line:50 
exec malloc [0x1f938e0:30], file: define_hook.c, line:52 
exec free [0x1f938e0], file: define_hook.c line:53 
#通過目錄下文件 以及文件內容  可以分析到代碼有問題的行號
#注意  測試前最好清空目錄下的文件 
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ls ./mem
0x1f92680.mem
hlp@ubuntu:~/mem_test$ cat ./mem/0x1f92680.mem 
[file:define_hook.c  line:48 ] ---- >mem:0x1f92680  size:20

2.4:_libc_malloc

對malloc進行劫持 使用實際的內存申請_libc_malloc 進行申請內存以及其他控制

#include < stdio.h >
#include < stdlib.h >
#include < unistd.h >
//實際內存申請的函數
extern void *__libc_malloc(size_t size);
int enable_malloc_hook = 1;

extern void __libc_free(void* p);
int enable_free_hook = 1;

// func -- > malloc() { __builtin_return_address(0)}
// callback -- > func -- > malloc() { __builtin_return_address(1)}
// main -- > callback -- > func -- > malloc() { __builtin_return_address(2)}

//calloc, realloc
void *malloc(size_t size) {

	if (enable_malloc_hook) {
		enable_malloc_hook = 0;

		void *p = __libc_malloc(size); //重載達到劫持后 實際內存申請
		void *caller = __builtin_return_address(0); // 0
		
		char buff[128] = {0};
		sprintf(buff, "./mem/%p.mem", p);

		FILE *fp = fopen(buff, "w");
		fprintf(fp, "[+%p] -- > addr:%p, size:%ldn", caller, p, size);
		fflush(fp);

		//fclose(fp); //free
		
		enable_malloc_hook = 1;
		return p;
	} else {
		return __libc_malloc(size);
	}
	
	return NULL;
}


void free(void *p) {
	if (enable_free_hook) {

		enable_free_hook = 0;

		char buff[128] = {0};
		sprintf(buff, "./mem/%p.mem", p);

		if (unlink(buff) < 0) { // no exist
			printf("double free: %pn", p);
		}
		
		__libc_free(p);

		// rm -rf p.mem
		enable_free_hook = 1;

	} else {
		__libc_free(p);
	}
}

int main()
{
    //init_malloc_free_hook(); //執行一次
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    return 0;
}

代碼運行及分析如下:

hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc libc_hook.c -o libc_hook -g
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./libc_hook 
#通過查看目錄下生成的文件   可以知道有內存泄露 通過日志內部信息  使用addr2line 通過打印地址找到對應的代碼位置
hlp@ubuntu:~/mem_test$ cat ./mem/0x733270.mem 
[+0x4009f7] -- > addr:0x733270, size:20
hlp@ubuntu:~/mem_test$ addr2line -fe ./libc_hook 0x4009f7
main
/home/hlp/mem_test/libc_hook.c:69   #找到問題代碼位置

2.5:mem_trace

原理:glic提供__malloc_hook, __realloc_hook, __free_hook可以實現hook自定義malloc/free函數

#include < stdlib.h >
#include < stdio.h >
#include < unistd.h >
#include < malloc.h >

	  /* #include < malloc.h >
       void *(*__malloc_hook)(size_t size, const void *caller);
       void *(*__realloc_hook)(void *ptr, size_t size, const void *caller);
       void *(*__memalign_hook)(size_t alignment, size_t size,
                                const void *caller);
       void (*__free_hook)(void *ptr, const void *caller);
       void (*__malloc_initialize_hook)(void);
       void (*__after_morecore_hook)(void);*/
//#include < mcheck.h >

typedef void *(*malloc_hook_t)(size_t size, const void *caller);
typedef void (*free_hook_t)(void *p, const void *caller);

malloc_hook_t 	old_malloc_f = NULL;
free_hook_t 	old_free_f = NULL;
int replaced = 0;

void mem_trace(void);
void mem_untrace(void);

void *malloc_hook_f(size_t size, const void *caller) {

	mem_untrace();
	void *ptr = malloc(size);
	//printf("+%p: addr[%p]n", caller, ptr);
	char buff[128] = {0};
	sprintf(buff, "./mem/%p.mem", ptr);

	FILE *fp = fopen(buff, "w");
	fprintf(fp, "[+%p] -- > addr:%p, size:%ldn", caller, ptr, size);
	fflush(fp);

	fclose(fp); //free
	mem_trace();
	return ptr;
}

void *free_hook_f(void *p, const void *caller) {

	mem_untrace();
	//printf("-%p: addr[%p]n", caller, p);

	char buff[128] = {0};
	sprintf(buff, "./mem/%p.mem", p);

	if (unlink(buff) < 0) { // no exist
		printf("double free: %pn", p);
		return NULL;
	}
	free(p);
	mem_trace();
}
//對__malloc_hook 和__free_hook 重賦值 
void mem_trace(void) { //mtrace
	replaced = 1;      
	old_malloc_f = __malloc_hook; //malloc -- > 
	old_free_f = __free_hook;

	__malloc_hook = malloc_hook_f;
	__free_hook = free_hook_f;
}

//還原 __malloc_hook 和__free_hook
void mem_untrace(void) {
	__malloc_hook = old_malloc_f;
	__free_hook = old_free_f;
	replaced = 0;
}

int main()
{
    mem_trace();  //mtrace();    //進行hook劫持
    void * ptr1 = malloc(10);
    void * ptr2 = malloc(20);

    free(ptr1);

    void * ptr3 = malloc(30);
    free(ptr3);
    mem_untrace();  //muntrace(); //取消劫持
    return 0;
}

這里編譯的時候有一些警告,但是編譯成功了,

除此之外 相關資料可以用 man __malloc_hook 去了解

hlp@ubuntu:~/mem_test$ gcc 3.c -o 3 -g
hlp@ubuntu:~/mem_test$ ./3
hlp@ubuntu:~/mem_test$ cat mem/0x1789030.mem 
[+0x400ab2] -- > addr:0x1789030, size:20
hlp@ubuntu:~/mem_test$ addr2line -fe ./3 0x400ab2
main
#可以確定問題代碼位置
/home/hlp/mem_test/3.c:79

3:總結:

內存泄露的本質是,在堆上分配內存,使用malloc/calloc/realloc 以及內存的釋放free不匹配導致的。

怎么檢測,定位內存泄露?:

===》實際上對內存管理的相關函數進行劫持(hook),增加一些必要信息供我們分析。

===》不同的方案,其實就是劫持(hook的方式不一樣)

===》可以使用重載,宏定義,操作系統提供的hook方式(__malloc_hook)等不通的方案

===》在hook的基礎上,要進行分析,需要用相關的策略,這里用的多個文件,可以用數據結構管理。

===》除此之外,__builtin_return_address函數可以獲取函數調用地址,以及addr2line命令對地址和代碼行數進行轉換,確定問題代碼位置。

===》編譯的時候,要加-g,addr2line才可用。

這里只是簡單的內存泄露hook的一些方案demo,有關多線程等細節再實際項目中也需要考慮。

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