白盒测试如何检测内存泄漏

恒温 · 2012年10月17日 · 最后由天艮回复于 2021年09月10日 · 4581 次阅读

微博上看到了一个关于内存泄漏的话题，大家梳理下内存泄漏的检测方法吧。

左耳朵耗子：用 C/C++ 的程序员，无论是资历有多老，总是一次又一次的和 Memory Leak 搏斗，搞 Memory Leak 和钓鱼一样，需要耐心。另，valgrind 不难用啊。STFG 吧。
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@ 李遵举：后台多进程服务程序 rss 逐渐增大，过一段时间内存消耗殆尽，后台程序内存泄露，查找这个原因不知如何下手，请问大牛们有没类似的排查经验？有没有对 valgrind 工具熟悉的？@ 左耳朵耗子@IT程序猿 @ 庄表伟 @ 赵乐天 @ 池建强

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匿名 #1 · 2012年10月17日 4 个赞

内存泄漏的问题，在百度是遇到最多的，阿里相对少点。与内存泄漏斗争了很久，我总结下常用的一些有效测试方法吧。

1、valgrind，这是非常好用的工具，虽然参数很多，输出结果较多，但是只要认真看下，就很容易发现问题，报告是很详细的，不要被吓倒。valgrind 检测的内存泄漏是非常准的，可以精确定位到代码行甚至是变量。valgrind 基于 valginrd core 框架，这是个非常有强大的框架，他的作用不仅仅在于检测内存泄漏的，强烈建议测试新手通读下全部的文档。valgind 自己也会有误报和漏报，所有具体场景需要具体分析。报告中一旦出现 definitely lost 的标记，就表示一定会有内存泄漏，泄漏的字节数也会报告出来，可以根据泄漏的内存大小和请求次数计算出到底是那个变量没有释放。

2、利用 pmap+gdb，pmap 可以列出特定进程的所有内存分配的地址和大小，通过 gdb 就可以直接看这些地址属于什么变量，通过统计这些内存地址的大小，就可以很容易的发现问题。利用自动化的 gdb 调试工具也可以很方便的定位。

3、其他的还包括 memprof、商业工具 Purify IBM 出品，官方宣传说的不错，但是这种不开放的技术，在业界得不到认可，国内大公司一般那都不用，只有人傻钱多的公司在用。

4、利用一些 trace 工具，比如 ptrace，strace 之类的工具，这些 trace 工具会追踪特定的 api，只需要统计 malloc 和 free 的调用次数就可以简单的发现是否有泄漏，但是无法定位代码行。另外还有一个更高深的工具，SystemTap，这个在国内应用还不多，但是非常厉害，可以方便 hook 程序的关键逻辑并插入探针。从而可以方便的检测内存泄漏。Systemtap 目前还不通用，而且安装复杂，暂时不推荐使用，可以关注下，过几年可能会大规模应用。

valgrind 是首选，因为他的设计就是为了解决所有的 c++ 的内存问题。一些 valgrind 不能简单发现的，我一般会 review 代码，然后通过 gdb 自动调试技术来发现问题。通过 valgrind+gdb，可以解决所有的内存泄漏。

另外，内存的泄漏也并不完全是没有及时的 free，还有可能是其他的原因，比如设计问题等。需要靠一定的开发经验判断。
要尽量把静态测试和动态测试尽早的加入到持续集成中，以尽早的发现问题，不然一旦代码复杂，追查的成本就会增大。