Разработка приложений в среде Linux - [24]

. Если cb равен NULL, выполняется выход. Запуск программы, связанной с mcheck(), в gdb может показать, какие именно области памяти были повреждены, если только они явно освобождаются с помощью free(). Однако метод mcheck() не может точно определить место ошибки; лишь программист может вычислить это, основываясь на понимании логики работы программы.

Компоновка нашей тестовой программы с mcheck дает следующие результаты:

$ gcc -ggdb -о broken broken.с -lmcheck
$ ./broken
1: 12345
memory clobbered past end of allocated block
память разрушена после конца распределенного блока

Вследствие того, что mcheck всего лишь выдает сообщения об ошибках и завершает работу, найти ошибку невозможно. Для точного обнаружения ошибки потребуется запустить программу внутри gdb и заставить mcheck вызывать abort() при обнаружении ошибки. Можно просто вызвать mcheck() внутри gdb или поместить mcheck(1) в первой строке вашей программы (веред вызовом malloc()). (Следует отметить, что mcheck() можно вызвать в gdb без необходимости компоновки программы с библиотекой mcheck.)

$ rm -f broken; make broken
$ gdb broken
...
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x80483f4: file broken.c, line 14.
Точка прерывания 1 по адресу 0x80483f4: файл broken, с, строка 14.
(gdb) command 1
Type commands for when Breakpoint 1 is hit, one per line.
End with a line saying just "end".
Наберите команды, которые выполнятся при достижении точки прерывания 1, по одной в строке.
Завершите строкой, содержащей только "end".
> call mcheck(&abort)
> continue
> end (gdb) run
Starting program: /usr/src/lad/code/broken
Запуск программы: /usr/src/lad/code/broken
Breakpoint 1, main () at broken.с: 14
47 return broken();
$1 = 0
1: 12345
Program received signal SIGABRT, Aborted.
Программа получила сигнал SIGABRT, прервана.
0x00e12c32 in _dl_sysinfo_int80() from /lib/ld-linux.so.2
(gdb) where
#00x00el2c32 in _dl_sysinfo_int80() from /lib/ld-linux.so.2
#1 0x0072c969 in raise() from /lib/tls/libc.so.6
#2 0x0072e322 in abort() from /lib/tls/libc.so.6
#3 0x007792c4 in freehook() from /lib/tls/libc.so.6
#4 0x00774fa5 in free() from /lib/tls/libc.so.6
#5 0x0804842b in broken() at broken.c:17
#6 0x08048520 in main() at broken.с:47

Важной частью этого кода является обнаруженная ошибка в строке 17 файла broken.с. Видно, что ошибка была обнаружена во время первого вызова free(), который указал на наличие проблемы в области памяти dyn. (freehook() представляет собой ловушку, с помощью которой mcheck выполняет проверки.)

Библиотека mcheck не может помочь в обнаружении переполнения или недогрузки буфера в локальных или глобальных переменных, а только в областях памяти, распределенных с помощью malloc().

7.2.2. Использование >mtrace() для отслеживания распределений памяти

Один из простых способов нахождения всех утечек памяти в программе предусматривает регистрацию всех вызовов malloc() и free(). По окончании программы очень легко сопоставить блоки, распределенные через malloc(), с точками, где они были освобождены с помощью free() или сообщить об ошибке, если для какого-то блока free() не вызывалась.

В отличие от mcheck(), в mtrace() нет соответствующей библиотеки для компоновки. Это не проблема, поскольку трассировку можно осуществлять в gdb. Однако для включения трассировки с помощью mtrace() должна быть установлена переменная окружения MALLOC_TRACE в допустимое имя файла; это может быть либо имя существующего файла, в который процесс может вести запись, либо имя нового файла, который процесс создаст и будет в него записывать.

$ MALLOC_TRACE=mtrace.log gdb broken
...
(gdb) breakmain
Breakpoint 1 at 0x80483f4: filebroken.c, line 14.
(gdb) command 1
Type commands for when Breakpoint 1 is hit, one per line.
End with a line saying just "end".
>call mtrace()
>continue
>end
(gdb) run
Starting program: /usr/src/lad/code/broken
Breakpoint 1, main() at broken.с:47
47 return broken();
$1 = 0
1: 12345
2: 12345678
3: 12345678
4: 12345
5: 12345
6: 12345
7: 12345
Program exited normally.
Программа завершена нормально.
 (gdb) quit
$ ls -l mtrace.log
-rw-rw-r-- 1 ewt ewt 220 Dec 27 23:41 mtrace.log
$ mtrace ./broken mtrace.log
Memory not freed:
He освобождена память:
----------------------
   Address   Size Caller
     Адрес Размер Место вызова
0x09211378    0x5 at /usr/src/lad/code/broken.с:20

Обратите внимание, что программа mtrace точно обнаружила утечку памяти. Также она может найти факт освобождения с помощью free() памяти, которая ранее не распределялась, если этот факт будет зафиксирован в журнальном файле, но на практике так не происходит, поскольку в этом случае программа немедленно аварийно завершается.

7.3. Поиск утечек памяти с помощью >mpr

Возможности mtrace() в glibc достаточно неплохие, но профилировщик распределения памяти mpr (http://www3.telus.net/taj_khattra/mpr.html) в некоторых аспектах более прост в использовании и содержит более совершенные сценарии для обработки выходных журнальных файлов.

Первый шаг в применении mpr (после сборки кода с включенной отладочной информацией[10]) состоит в установке переменной окружения MPRFI, которая указывает mpr, с какой командой связывать журнал (если переменная не установлена, журнал не генерируется). Для небольших программ