用mtrace定位内存泄漏
一. 緣起
有的公眾號讀者，看完我上次寫給大學生的查bug方法后，希望我多分享一些查bug的實踐經驗和具體步驟，比如如何查內存泄漏和core dump問題。所以，就打算寫這篇文章。
二. 內存泄漏簡介
內存泄漏，是一個談虎色變的問題。我個人的基礎非常差，大學畢業后，才第一次聽說內存泄漏。當時，我有點懵圈，心想內存泄漏了，是要重新去買新的內存設備嗎？很傻很天真！
后來，我又聽說了很多次內存泄漏，查資料后才知道，原來這是一個軟件層面的東西。比如，使用了malloc, 但沒有使用free, 或者使用了new, 但沒有使用delete, 都會造成內存泄漏。
為什么說內存泄漏會談虎色變呢？因為：
內存泄漏危害性大
內存泄漏潛伏時間長
內存泄漏不容易定位
那么，如果內存泄漏了，我們該如何去定位呢？在C/C++相關的面試中，不問這個問題的面試官，是不合格的；不會回答這個問題的面試者，也是不合格的。當然，這種說法，似乎有一點絕對。
有的面試者回答，只有小心配對使用malloc/free和new/delete, 就能避免內存泄漏。顯然，這種面試者缺乏基本的工程實踐認知，缺乏對敵人的敬畏。
有的面試者回答，使用智能指針，就能避免內存泄漏。顯然，這只是一種預防機制。在實際項目中，各種復雜因素導致的后果是內存已經泄漏，需要定位。
還有的面試者，更是想出了出人意料的答案，那就是檢查代碼！這又是對敵人缺乏了解啊。大型工程的代碼動輒幾十萬行，誰敢走讀代碼來查內存泄漏呢？
對我而言，查殺bug是我的相對強項(實話說，架構能力需要加強)。mtrace和valgrind是典型的內存泄漏分析工具。今天，我們聊mtrace定位內存泄漏。
三. mtrace簡介
我們來看下mtrace的用途：
顯然，mtrace命令是用來分析malloc函數的trace log.?
那么，這個trace log是怎么生成的呢？?且看上面的see mtrace(3). 有的朋友看到這里，不知道怎么敲命令了，以為是：
ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ man mtrace(3) -bash: syntax error near unexpected token `(' ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$其實，正確的姿勢如下：
顯然，mtrace函數是用來記錄malloc的trace log的。
所以，對于mtrace, 我們有如下的基本認知：
mtrace函數記錄malloc的trace log
mtrace命令分析上述記錄的trace log
這也就是用mtrace來定位內存泄漏的原理。那么，具體如何來查內存泄漏呢？不要著急，繼續往下看。
四. 用mtrace定位內存泄漏
首先，我們來寫一段有內存泄漏的程序：
我們來分析一下這段程序：
setenv是設置相關環境變量。
mtrace函數記錄malloc的trace log.
malloc函數用于分配堆內存
我們來編譯并運行一下(注意在編譯時帶-g參數)：
顯然，編譯運行后，生成了trace log, 即test.log文件。用cat命令查看，貌似也發現不了什么東西，這是因為，姿勢錯了。
我們不僅僅要用test.log, 還要結合二進制文件a.out呢，如下：
ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ mtrace a.out test.log - 0x00000000018ab010 Free 3 was never alloc'd 0x7fb41725fe9d - 0x00000000018ab0e0 Free 4 was never alloc'd 0x7fb41732a91f - 0x00000000018ab100 Free 5 was never alloc'd 0x7fb41739a23cMemory not freed: -----------------Address Size Caller 0x00000000018ab570??????0x8??at?/home/ubuntu/test.c:8 ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$Oh, nice啊！終于查出是第8行，存在內存泄漏。接下來，我們打算修復代碼，并再次驗證。
五. 修復后再驗證
修復內存泄漏后，代碼為：
#include <stdio.h>int main() {setenv("MALLOC_TRACE",?"test.log",?"1");mtrace();int *p = (int *)malloc(2 * sizeof(int));free(p);return 0; }編譯運行，并查看是否有內存泄漏：
ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ gcc -g test.c ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ ./a.out ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$ mtrace a.out test.log - 0x00000000006ad010 Free 4 was never alloc'd 0x7faa9b044e9d - 0x00000000006ad0e0 Free 5 was never alloc'd 0x7faa9b10f91f - 0x00000000006ad100 Free 6 was never alloc'd 0x7faa9b17f23c No memory leaks. ubuntu@VM-0-15-ubuntu:~$看到No memory leaks后，心情就好了，沒有內存泄漏了。
六. 最后的話
無論是筆試面試，還是平時工作，對于內存泄漏問題，都要有自己的一套處理辦法。
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的用mtrace定位内存泄漏的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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