几个实用的软件开发工具之——代码检测工具

Posted 2022-03-07 常高伟

3代码检测工具

介绍几个动态和静态代码检测工具，可以帮助发现代码BUG。

3.1 MEMWATCH

MEMWATCH 由 Johan Lindh 编写，是一个开放源代码 C 语言内存错误检测工具，您可以自己下载它（请参阅本文后面部分的 参考资料）。只要在代码中添加一个头文件并在 gcc 语句中定义了 MEMWATCH 之后，您就可以跟踪程序中的内存泄漏和错误了。MEMWATCH 支持 ANSI C，它提供结果日志纪录，能检测双重释放（double-free）、错误释放（erroneous free）、没有释放的内存（unfreed memory）、溢出和下溢等等。

清单 1. 内存样本（test1.c）

#include

#include

#include "memwatch.h"

int main(void)

char *ptr1;

char *ptr2;

ptr1 = malloc(512);

ptr2 = malloc(512);

ptr2 = ptr1;

free(ptr2);

free(ptr1);

清单 1 中的代码将分配两个 512 字节的内存块，然后指向第一个内存块的指针被设定为指向第二个内存块。结果，第二个内存块的地址丢失，从而产生了内存泄漏。

现在我们编译清单 1 的 memwatch.c。下面是一个 makefile 示例：

test1 gcc -DMEMWATCH -DMW_STDIO test1.c memwatch.c -o test1

当您运行 test1 程序后，它会生成一个关于泄漏的内存的报告。清单 2 展示了示例 memwatch.log 输出文件。

清单 2. test1 memwatch.log 文件 MEMWATCH 2.67 Copyright (C) 1992-1999 Johan Lindh

...

double-free: <4> test1.c(15), 0x80517b4 was freed from test1.c(14)

...

unfreed: <2> test1.c(11), 512 bytes at 0x80519e4

FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE FE ..............

Memory usage statistics (global):

N)umber of allocations made: 2

L)argest memory usage : 1024

T)otal of all alloc() calls: 1024

U)nfreed bytes totals : 512

MEMWATCH 为您显示真正导致问题的行。如果您释放一个已经释放过的指针，它会告诉您。对于没有释放的内存也一样。日志结尾部分显示统计信息，包括泄漏了多少内存，使用了多少内存，以及总共分配了多少内存。

注意：我发现我们写的程序在使用这个工具时，必须要捕捉异常信号，比如“ctrl+c”,”killall”,内存异常等，并且捕捉后在main函数中return，才能够参数内存日志文件memwatch.log。

另外由于malloc函数我们进行过封装，所以，这个工具必须和我们的lib_base动态库配合使用。

同样可以调试内存的工具如：YAMD，valgrind，可以参考培训文件夹中相关内容。Valgrind功能相对来说强大一些，可以查看内存越界等。但是好像所有的工具都无法检查局部变量（局部数组）的越界问题。

3.2 resourcewatch

资源检测工具是我们公司自己开发的一个工具。所谓的资源，就是计算机中数量有限、有用的东西：包括内存、socket套接字、文件句柄、二叉树句柄、数据库连接句柄、数据库数据集、fifo列表等。

资源基本的思想和memwatch一样。为每种资源类型申请一个二叉树，然后将资源申请和函数用资源检测资源申请和释放函数替换：

int socket(int port);

int rw_socket(int port, const char *file, int line);

#define socket(port)  rw_socket(port, __FILE__, __LINE__)

这样在申请资源的时候，添加一个二叉树的节点，记录申请的资源值，以及文件名，行号。之后在资源释放的时候根据资源的值，删除二叉树的节点。在程序结束的时候，调用资源使用情况的打印函数，打印出未释放，多重释放的资源的文件名和行号，便于定位问题。

 

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