每当调用 malloc/free 时输出到 stderr答案

【问题标题】：Outputting to stderr whenever malloc/free is called每当调用 malloc/free 时输出到 stderr
【发布时间】：2008-11-15 03:38:16
【问题描述】：

对于 Linux/GCC/C++，我想在调用 malloc/free/new/delete 时向 stderr 记录一些内容。我正在尝试了解库的内存分配，因此我想在运行单元测试时生成此输出。我使用 valgrind 进行内存泄漏检测，但我找不到一个选项来让它只是日志分配。

有什么想法吗？我正在寻找最简单的解决方案。重新编译库不是一种选择。

【问题讨论】：

标签： c++ linux memory malloc valgrind

【解决方案1】：

您可以使用 ltrace 跟踪对 malloc/free 的调用：

#include <stdlib.h>

int main (void)
{
  void *ptr = malloc(10);
  free(ptr);

  return 0;
}


$ g++ test.cpp -o test
$ ltrace -e malloc,free ./test
malloc(10)                                       = 0x804a008
free(0x804a008)                                  = <void>
+++ exited (status 0) +++

要在不重新编译的情况下跟踪新/删除调用，您可能需要使用 LD_PRELOAD 之类的东西来用您自己的版本覆盖调用，这正是 LeakTracer 所做的，可能会满足您的需求。

【讨论】：

【解决方案2】：

This article（向下滚动到底部）提供了关于如何在 C++ 中覆盖全局 new 和 delete 运算符的非常清晰和简洁的描述（请注意，它没有提供 new[] 的示例，但在概念上相似）。

就覆盖 malloc 和 free 而言，由于您使用的是 Linux 和 GCC，因此最简单的方法是使用 malloc_hook 和 free_hook。 Here 很好地描述了这些功能的工作原理。

【讨论】：

这两种解决方案似乎都需要重新编译相关库。

【解决方案3】：

malloc_hook(3) 允许你全局设置你自己的malloc 函数。（还有__realloc_hook__free_hook等，为了简单起见，我把它们省略了。）

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

static void *(*old_malloc_hook)(size_t, const void *);

static void *new_malloc_hook(size_t size, const void *caller) {
    void *mem;

    __malloc_hook = old_malloc_hook;
    mem = malloc(size);
    fprintf(stderr, "%p: malloc(%zu) = %p\n", caller, size, mem);
    __malloc_hook = new_malloc_hook;

    return mem;
}

static void init_my_hooks(void) {
    old_malloc_hook = __malloc_hook;
    __malloc_hook = new_malloc_hook;
}

void (*__malloc_initialize_hook)(void) = init_my_hooks;

$ cat >mem.c （上面的代码） EOF $ cc -fPIC -shared -o mem.so mem.c $ LD_PRELOAD=./mem.so ls 0x7ffc14931adc：malloc(5) = 0xb40010 0x7ffc1492c6b0：malloc(120) = 0xb40030 0x7ffc1497f61a：malloc(12) = 0xb40010 0x7ffc1492be38: malloc(776) = 0xb400b0 …

printf 可能会调用malloc，这就是我们暂时撤消挂钩的原因。如果您以任何方式钩住malloc，请注意这一点。

【讨论】：

【解决方案4】：

我自己没有测试过，但我很确定这些会起作用：

由于您不想重新编译库，因此提供有意义的输出（相对于“新调用 23 个字节”）可能需要获取堆栈跟踪。我记得使用函数来导航堆栈，但我现在找不到它们。也许调用 system() 和 pstack(1) 可以解决问题。
您可以重新定义 operator new 和 delete，并将这个新定义放在 std c++ 库之前。这可能无法捕获来自相关库正在使用的容器和标准组件的调用。这需要重新链接。
使用可以使用 LD_PRELOAD 来动态更改运算符 new 和 delete。如果您的应用程序是动态链接的，则不需要重新链接。

希望这些指点有所帮助，很抱歉我没有食谱。

【讨论】：