c c 程式記憶體洩漏跟蹤總結

最近一段時間，伺服器頻繁出現記憶體增長嚴重，導致伺服器效能極具下降，由於伺服器**比較龐大，而且是線上問題，所以處理起來比較棘手，好在我通過一些手段定位到了bug的具體位置，故以記錄之。

由於是線上問題，所以像valgrind、gdb、memstack基本不適用，就算你是gdb高手，通過gdb adb attach pid 和gdb dump memory 也是不能很準確定位，而valgrind本身的消耗會影響別人測試或者除錯。

c/c++程式的記憶體洩漏，個人認為有幾種情況：

1、malloc、memalagin、realloc、calloc沒有free

2、給記憶體指標重新賦值

3、越界導致的記憶體指標被修改，這個更難，還得解決越界的問題。

4、函式返回的是動態記憶體指標，卻被忽視，如strdup函式

5、結構體本身是動態記憶體指標，結構體成員裡邊有動態指標，只釋放了結構體，沒有釋放成員。

6、第三方動態庫存在記憶體洩漏，這個比較麻煩，因為第三方庫沒有除錯資訊。但一般pmap能看一部分資訊。

我本人定位問題，其實也是比較笨的辦法，基本上是轉殖一台機器，設定相同的觸發條件，然後在後台除錯輸出，也用gdb和valgrind，效率不高。我們的線上問題是傳送端速度快，接收端速度慢，導致中間**層記憶體暴增。

一、mtrace

mtrace（）函式為記憶體分配函式安裝鉤子函式（malloc、realloc、memalign、free）。這些掛鉤函式記錄有關記憶體分配的跟蹤資訊和重新分配。跟蹤資訊可用於發現記憶體洩漏並嘗試釋放程式中未分配的記憶體。

程式設計介面：

#include void mtrace(void);
void muntrace(void);

**實現：

#include int main(int argc, char **ar**)

執行程式之後，在程式的當前目錄下會生成output檔案，然後使用命令獲取堆疊資訊：

# mtrace 程式名 output檔案 >msg.txt

通過檢視msg.txt檔案，就可以找到記憶體洩漏的地方、大小，如：

memory not freed: ----------------- address size caller 0x0000000001ed4760 0x18 at 0x7fface2c1780 0x0000000001ed47b0 0x18 at 0x7fface2c1780 0x0000000001ed59f0 0xb0 at 0x7fface2c1780 0x0000000001ed5ab0 0x18 at 0x7fface2c1780 0x0000000001ed5ad0 0x18 at 0x7fface2c1780

0x0000000001ed5af0 0x18 at 0x7fface2c1780

2、封裝malloc，輸出除錯資訊

封裝**：

void *my_malloc(int size, int zero,const char *file,int line,const char*func)
}printf("malloc %s:%d:%s:(%d):%p\n",file,line,func,size,rv);
return rv;
}void my_free(void *ptr,const char *file,int line,const char*func)
}

標頭檔案介面**

void *my_malloc(int size, int zero,const char *file,int line,const char*func);
void my_free(void *ptr,const char *file,int line,const char*func);
#define mem_free(ptr) my_free(ptr, __file__,__line__,__func__)
#define mem_malloc(size, zero) my_malloc((size), zero,__file__,__line__,__func__)

然後在測試的時候會出現很多呼叫mem_malloc和mem_free的輸出資訊，可以重定向到乙個日誌檔案，在程式結束時分析日誌檔案，主要找malloc的指標有沒有對應的free輸出。可以針對性的寫程式進行分析，雖然分析的過程比較慢，但如果分析出來，就能直接根據檔案、函式名、行號定位到具體位置。

3、在malloc和free的函式中寫記錄

在malloc中把指標值寫到快取中，free中把指標值delete掉。在寫指標的時候，需要把檔案、行號，函式名寫進去。這樣在程式結束的時候，把快取資料寫到檔案中，通過檢視檔案一目了然。

我個人認為在高效能伺服器的開發中，隨程式執行動態maloc和free是不可取的，而是要使用記憶體池。像nginx，redis這種高效能中介軟體，基本都是使用的記憶體池。記憶體池能夠很好的避免記憶體無限制增長，在排查問題的時候也比較好定位。

其實以上寫的內容在c++中，建構函式和析構函式也能用。如果是c語言，我建議還是在單元測試的時候使用valgrind和gdb除錯。

好的c語言程式，一定是合理利用記憶體，尤其在併發網路伺服器中，每個連線的記憶體資源分配決定了整體效能，像多執行緒比多程序的記憶體利用率高，但出問題會導致整個服務崩潰，那麼既要多程序的穩定性，又要多執行緒的效能，那麼使用協程就是好的解決辦法。

c c 程式記憶體洩漏跟蹤總結

C C 程式記憶體洩漏檢測

C C 檢查記憶體洩漏

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