使用mtrace来定位内存泄漏

讲mtrace之前，我们先讲讲malloc hook。

malloc hook

顾名思义，malloc hook就是malloc的钩子函数。用户可以设置钩子函数，从而在用户使用malloc()或者realloc()申请内存，或者使用free()释放内存时会调用钩子函数。

glibc里面定义了如下钩子函数：

void (*__MALLOC_HOOK_VOLATILE __malloc_initialize_hook)(void)；

static void* (*__MALLOC_HOOK_VOLATILE __malloc_hook)(void *ptr, const void* caller);

static void (*__MALLOC_HOOK_VOLATILE __free_hook)(void *ptr, const void* caller);

__malloc_initialize_hook()指向的函数在程序启动时被调用，一般用于对钩子函数进行初始化。

__malloc_hook()指向的函数在调用malloc()时被调用。

__free_hook()指向的函数在调用free()时被调用。

应用程序如果要使用这个特性，首先需要定义一个钩子初始化函数，然后将这个函数地址赋值给__malloc_initialize_hook指针。这样当程序启动时，就会自动调用这个钩子初始化函数。我们可以在这个钩子初始化函数中，将自定义的钩子函数赋值给__malloc_hook和__free_hook。

基于这个特性，我们可以在钩子函数中对内存申请和释放进行统计。

mtrace

mtrace 就是基于malloc hook实现的一个内存诊断工具。使用者只需要在程序入口处调用mtrace()函数，从而在程序开始运行时就开启内存trace。mtrace()会将内存泄漏报告写到环境变量 MALLOC_TRACE指向的一个可写的文件路径，然后我们使用mtrace工具来根据这个报告文件以及可执行程序的binary来生成一份可读的报告。

因为这个报告文件只有调用地址，所以需要用addr2line工具转化成代码行，所以编译代码时一定要带上-g，从而在binary中带上符号表。

使用步骤如下：

  $ cat t_mtrace.c
           #include <mcheck.h>
           #include <stdlib.h>
           #include <stdio.h>

           int
           main(int argc, char *argv[])
           {
               int j;

               mtrace();

               for (j = 0; j < 2; j++)
                   malloc(100);            /* Never freed--a memory leak */

               calloc(16, 16);             /* Never freed--a memory leak */
               exit(EXIT_SUCCESS);
           }


           $ cc -g t_mtrace.c -o t_mtrace
           $ export MALLOC_TRACE=/tmp/t
           $ ./t_mtrace
           $ mtrace ./t_mtrace $MALLOC_TRACE
           Memory not freed:
           -----------------
              Address     Size     Caller
           0x084c9378     0x64  at /home/cecilia/t_mtrace.c:12
           0x084c93e0     0x64  at /home/cecilia/t_mtrace.c:12
           0x084c9448    0x100  at /home/cecilia/t_mtrace.c:16

使用mtrace来定位内存泄漏

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