プログラミング/valgrindマニュアル日本語訳/QuickStart - bigoyayubi @ ウィキ

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はじめに

Valgrindツール群はプログラムの品質向上を支援するデバッグ/分析ツールを提供します。

それらツールのうち最も有名なものは「Memcheck」と呼ばれています。

MemcheckはC/C++で共通する、クラッシュ、想定外の動作に至る多数のメモリー関連エラーを検出出来ます。

本ドキュメントでは以後、Memcheckを用いてプログラムのメモリーエラーを検出するために必要となる最低限の情報を提示します。

Memcheckと他ツールの全解説はUser Manualを参照して下さい。

プログラムの準備

コンパイルの際、-gオプションを指定しデバッグ情報を付加することでMemcheckのエラーメッセージに行数を含めることが出来ます。

実行速度低下が問題にならないのであれば、-O0オプションを指定することでより正確な情報が得られます。

一般的にMemcheckは-O1を指定してコンパイルしたコードをかなり正確かつ-O0より高速に動作させますが、エラーメッセージに含まれる行数が不正確たりえることは念頭においてください。

ーO2以上の最適化オプションの使用は、実際には存在しない未初期化変数エラーを計上することがあるため推奨できません。

Memcheck上でプログラムを実行する

あなたが実行したいプログラムは以下のようなものとすると

myprog arg1 arg2

下記のように実行します

valgrind --leak-check=yes myprog arg1 arg2

Memcheckはデフォルトで動作するツールです。「--leak-check」オプションはメモリーリーク検査精度を変更します。

プログラムの実行速度は通常より遅くなるでしょう。(大体20〜30倍程度)

Memcheckは発見したメモリーエラー,リークについてメッセージを出力します。

Memcheckの出力メッセージの解説

example.cというファイル名のメモリーエラーとメモリーリークを含むサンプルプログラムを用意します。

#include <stdlib.h>

void f(void)
{
    int * x = malloc(10 * sizeof(int));
    x[10] = 0;     // problem 1: heap block overrun
}                       // problem 2: memory leak -- x not freed

int main(void)
{
    f();
    return 0;
}

ほとんどのオーバーラン(problem1)エラーメッセージは以下のように出力されます。

 ==19182== Invalid write of size 4
 ==19182==    at 0x804838F: f (example.c:6)
 ==19182==    by 0x80483AB: main (example.c:11)
 ==19182==  Address 0x1BA45050 is 0 bytes after a block of size 40 alloc'd
 ==19182==    at 0x1B8FF5CD: malloc (vg_replace_malloc.c:130)
 ==19182==    by 0x8048385: f (example.c:5)
 ==19182==    by 0x80483AB: main (example.c:11)

各項目について

• エラーメッセージが多数出力されます。注意深く読んで下さい。
• 19182はプロセスIDです。大抵の場合、重要な要素ではありません。
• 最初の行("Invalid write...")はエラーの種類を示しています。ここではオーバーランのせいで、書きこむべきでないメモリに書き込んでいます。
• 最初の行以降には問題発生箇所を示すスタックトレースが並びます。スタックトレースは特にC++STLを使用している場合大量に得られ、解析しにくいでしょう。&br;ボトムアップ式に読むことは有益です。もしスタックトレースをが十分でなかった場合は、--num-callersオプションを使用して行数を増やしてください。
• コードアドレス(例：0x804838F)は大抵の場合、重要な要素ではありませんが、時折変なバグで決定的な解析要素となります。
• いくつかのエラーメッセージではメモリーアドレスに続けて別要素を含んでいます。&br;このうちの１つではexample.c5行目にてmalloc()で確保されたメモリーの終端を通過して書きこまれたことを示しています。

あるエラーは別のエラーに起因して引き起こされることがあるため、報告に従いエラーを修正する価値があります。

Memcheckでそういったことを行うのは困難です。