### Linux内存调试工具Valgrind知识点详述
#### 一、Valgrind简介
Valgrind是一款非常强大的开源工具套件，主要用于Linux平台上的程序调试和性能分析。它由Julian Seward等人开发，并因其出色的工具特性而在2005年荣获Google-O'Reilly开源大奖的“最佳工具开发者”奖项。Valgrind不仅能够帮助程序员检测和修复内存管理方面的问题，还能进行性能剖析，以提高程序的效率。
#### 二、Valgrind的安装
Valgrind的安装相对简单，可以通过以下步骤完成：
1. **下载源码包**：从Valgrind官方网站(http://valgrind.org/downloads/)下载最新版本的源码包，例如`valgrind-3.2.1.tar.bz2`。
2. **解压源码包**：使用命令`tar -jvxf valgrind-3.2.1.tar.bz2`解压下载好的源码包。
3. **进入源码目录**：使用`cd valgrind-3.2.1`进入解压后的源码目录。
4. **配置编译选项**：运行`./configure`命令进行编译前的配置。
5. **编译源码**：使用`make`命令开始编译过程。
6. **安装程序**：使用`make install`命令将编译好的程序安装到系统中。
#### 三、Valgrind的主要功能
Valgrind提供了多种工具来帮助开发者检测和分析程序，包括但不限于：
##### 1. 内存泄漏检测
Valgrind的`Memcheck`工具是最常用的工具之一，它可以检测程序中的内存泄漏问题。例如，若一个程序分配了内存但未释放，Valgrind会报告这样的内存泄漏。下面是一个简单的示例程序，展示了如何使用Valgrind检测内存泄漏：
```c
#include <stdlib.h>
int main() {
char *x = malloc(10);
return 0;
}
```
编译该程序后，使用Valgrind运行`valgrind --tool=memcheck --leak-check=yes ./test`即可检测到内存泄漏。
##### 2. 无效指针使用
Valgrind同样能够发现无效堆内存使用的错误。例如，当分配了一定数量的内存之后，访问了超出分配范围的内存区域时，Valgrind会报告相应的警告信息。如下面的示例程序所示：
```c
#include <stdlib.h>
int main() {
char *x = malloc(10);
x[10] = 'a';
free(x);
return 0;
}
```
这段代码试图向分配了10个字节的内存中写入第11个字节，这会导致“非法写”操作。
##### 3. 使用未初始化变量
除了内存泄漏和无效指针使用之外，Valgrind还能够检测到使用未初始化变量的情况。当一个变量被赋予了一个未初始化的值，然后该值又被用作其他计算时，Valgrind能够捕捉到这一行为，并报告相应的警告信息。例如：
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int x;
printf("%d\n", x); // 使用未初始化变量
return 0;
}
```
Valgrind会报告未初始化变量的使用，并提供详细的信息以便开发者定位问题。
##### 4. 重复释放内存
Valgrind还能检查到重复释放同一块内存的情况。例如，当程序员不小心多次释放同一块内存时，可能会引发程序崩溃或其他未知错误。Valgrind可以准确地识别并报告这类问题。
##### 5. 读/写不适当的栈中内存块
对于那些试图访问超出栈帧边界的数据的情况，Valgrind也能给出警告。这种错误通常发生在递归函数或栈溢出的情况下。
##### 6. 绑定调试器
Valgrind还可以与GDB等调试器结合使用，当检测到错误时，Valgrind会将控制权交给调试器，让开发者进一步定位问题的具体位置。
#### 四、Valgrind不能查出的错误类型
尽管Valgrind功能强大，但它并不能查出所有的编程错误。例如，逻辑错误、算法错误等通常无法通过Valgrind来检测。
#### 五、Valgrind的其他功能
除了上述提到的功能外，Valgrind还包含了一些其他的工具，如：
- **Helgrind**：用于检测多线程程序中的竞态条件等问题。
- **Callgrind**：用于性能分析，可以跟踪程序中的函数调用情况，帮助开发者优化程序性能。
- **Cachegrind**：提供缓存行为的详细信息，帮助理解程序在缓存方面的性能瓶颈。
- **Massif**：用于内存使用量的分析，可以帮助理解程序运行时的最大内存消耗情况。
Valgrind是一个非常实用且功能强大的工具集，对于C/C++程序员来说尤其有用。它不仅能帮助检测内存泄漏等常见的编程错误，还能提供性能分析等功能，从而提高程序的稳定性和效率。
summitleijiao2017-01-16找了很久，多谢！
