Программирование для Linux. Профессиональный подход, Самьюэл Алекс

Программирование для Linux. Профессиональный подход

на обложку

Самьюэл Алекс

Шрифт:

| | at malloc-use.с:89

| |

| | 0x06048fdc in <allocate>

| | at malloc-use.c:30

| |

| '-----> 0x08049647 in <malloc>

| at src/wrapper.c:284

'------------------------------------------------------

В последних нескольких строках показана цепочка вызовов функций, в которых была выделена, но не освобождена память.

Если

необходимо, чтобы библиотека

ccmalloc

отслеживала операции записи в память вне выделенной области, придется модифицировать файл .

ccmalloc

. расположенный в текущем каталоге. Этот файл проверяется при запуске программы.

А.2.5. Библиотека Electric Fence

Библиотека Electric Fence, написанная Брюсом Перензом (Bruce Perens), останавливает выполнение программы в той строке, где происходит обращение к памяти за пределами выделенной области. Это единственное средство, позволяющее выявить неправильные операции чтения. Библиотека входит в большинство дистрибутивов Linux, а ее исходные коды можно найти по адресу

http://www.perens.com/FreeSoftware

Как и в случае библиотеки ccmalloc, к объектным файлам программы необходимо подключить код библиотеки Electric Fence:

% gcc -g -Wall -pedantic malloc-use.o -o emalloc-use -lefence

После запуска программы библиотека проверяет правильность обращений к выделенной памяти. В случае нарушения возникает ошибка сегментации:

% ./emalloc-use 12

Please enter a command a 0 12

Please enter a command r 0 12

Segmentation fault

Контекст неправильной операции можно определить с помощью отладчика.

По умолчанию библиотека Electric Fence выявляет только обращения к памяти после выделенной области. Если необходимо, чтобы она находила только обращения к памяти по адресам, предшествующим началу выделенной области, введите такую команду:

% export EF_PROTECT_BELOW=1

Чтобы библиотека отслеживала доступ к освобожденным областям, задайте переменную

EF_PROTECT_FREE

равной 1. Дополнительные возможности описаны на

man

– странице

libefence

С целью выявления ошибок доступа библиотека Electric Fence запрашивает для каждой выделенной области как минимум две страницы памяти. По умолчанию конец области приходится на конец первой страницы. Выход за пределы области, т.е. обращение ко второй странице, вызывает ошибку сегментации. Если переменная

EF_PROTECT_BELOW

равна 1, начало области выравнивается по началу второй страницы. В связи с тем, что за один вызов функции

malloc

выделяется не менее двух страниц памяти, библиотека Electric Fence способна потреблять достаточно много памяти, поэтому ее рекомендуется использовать только при отладке.

А.2.6.

Выбор средств отладки

Мы рассмотрели четыре разных, несовместимых друг с другом средства диагностирования неправильных случаев использования динамической памяти. Ни одно из средств не гарантирует нахождение всех ошибок, но это лучше, чем полное отсутствие проверок. Чтобы облегчить поиск ошибок, выделите код, в котором происходит работа с динамической памятью. Если программа пишется на C++, создайте класс, обрабатывающий все обращения к динамической памяти. При написании программы на языке С постарайтесь минимизировать число функций, в которых выделяется и освобождается память. Тестируя программу, не забывайте о том, что одновременно должно использоваться только одно средство отладки памяти, так как эти средства несовместимы.

Какое же из четырех средств выбрать? Поскольку чаще всего забывают согласовать число операций выделения и освобождения памяти, на начальных этапах разработки лучше применять утилиту

mtrace

. Она доступна во всех Linux-системах и хорошо себя зарекомендовала. Пройдя данную фазу тестирования, воспользуйтесь утилитой Electric Fence для нахождения неправильных обращений к памяти. Связка двух этих утилит позволяет найти практически все ошибки, связанные с использованием динамической памяти.

А.2.7. Исходный текст программы, работающей с динамической памятью

В листинге А.2 показан исходный текст программы, на примере которой иллюстрируется выделение, освобождение и использование динамической памяти. Описание программы было дано в разделе А.2.1, "Программа для тестирования динамической памяти".

Листинг А.2. (malloc-use.c) Пример работы с динамической памятью

* Использование функций работы с динамической памятью. */

/* Программе передается один аргумент, определяющий

размер массива. Этот массив состоит из указателей

на (возможно) выделенные буферы памяти.

В процессе работы программы ей можно задавать

следующие команды:

выделение памяти -- а <индекс> <размер_буфера>

освобождение памяти -- d <индекс>

чтение памяти -- r <индекс> <смещение>

запись в память -- w <индекс> <смещение>

выход -- q