Valgrindとは？使い方や概要をご紹介（メモリリーク検知ツール）

＜目次＞

(１) Valgrindとは？使い方や概要をご紹介（メモリリーク検知ツール）
　(１-１) Valgrindとは？
　(１-２) Valgrindの導入方法
　 (１-３) Valgrindの使い方（HelloWorld）

(１) Valgrindとは？使い方や概要をご紹介（メモリリーク検知ツール）

本記事ではLinuxにおけるC++のメモリリーク等の検知ツールである「Valgrind」のインストール～疎通までの手順についてご紹介します。

(１-１) Valgrindとは？

「メモリリーク」といったプログラム中のメモリの問題を検知するためのツールです。通常、メモリリーク等は実際にメモリ枯渇が起きるまでは問題としては顕在化しないため、検知が難しいとされています。加えて、CやC++にはJavaのようなGC（ガーベッジコレクション）の機能がないため、メモリの適切な解放に多くの時間を費やす事になります。それらの課題を解決するのが、このValgrindツールになります。

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(１-２) Valgrindの導入方法

●STEP1：ソフトウェアのダウンロード

・下記の公式サイトのURLにアクセスします。

https://www.valgrind.org/downloads/current.html

・「valgrind X.XX.X (tar.bz2)」（Xはバージョン番号）のリンクをクリックしてダウンロードします。

（図１１１）①

↓
（図１１１）②

●STEP2：サーバへの配備

Teraterm等でサーバにSSH接続して、SSH SCP機能などでサーバ上の任意のディレクトリに配備します。

（図１１２）①

↓

（図１１２）②

●STEP3：ファイルの解凍

ファイルは「bzip2」形式なので、bzip2コマンドで解凍したのちに「tar」コマンドで展開します。

（構文）「XX.XX.XX」はバージョン番号です

bzip2 -d valgrind-XX.XX.XX.tar.bz2
tar -xf valgrind-XX.XX.XX.tar

（例）

bzip2 -d valgrind-3.17.0.tar.bz2
tar -xf valgrind-3.17.0.tar

（図１１３）①　bzip2で解凍するとtarファイルが出てきます

（図１１３）②

●STEP4：インストール

・①valgrindの資源があるフォルダに移動し、「configure」シェルを実行

$ cd ./valgrind-3.17.0/
$ ./configure

（図１１４）①

↓

（図１１４）②

↓

（図１１４）③

・②makeコマンドを実行します。

このコマンドはかなり時間が掛かりました。数分待ったら完了してプロンプトが再度表示されました。

$ make

（図１１４）④

↓

（図１１４）⑤

・③make installコマンドの実行

最後のmake installは通常のユーザで実行すると権限不足でエラーとなったため、sudoで実行しました。

$ sudo make install

（図１１４）⑥

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(１-３) Valgrindの使い方（HelloWorld）

⇒（参考）C++をLinuxで利用する方法について

●サンプルプログラムの作成

viエディタ等でcppのサンプルプログラムを作成します。

⇒（参考）viエディタの使い方

#include 
int main()
{
    char *x = new char[100];
    return 0;
}

（図１２１）①

●サンプルプログラムのコンパイル

次のコマンドでコンパイルします。

（構文）

$ g++ -o [実行ファイル名] [プログラム名]

（例）

$ g++ -o memorytest memorytest.cpp

「memorytest.cpp」をコンパイルすると、実行ファイル「memorytest」が作成されます。

（図１２１）②　

●Valgrindによるチェック実施

「valgrind」コマンドでチェックを行います。「–tool」オプションで「memcheck」を指定して、メモリの検査を行います。

・①「valgrind-3.17.0」の階層に「cd」（ディレクトリ移動）する

（例）

$ cd ./valgrind-3.17.0/

（図１２１）③

・②次のコマンドを実行

（構文）

$ valgrind --tool=memcheck プログラム実行ファイル名

（図１２１）④

（実行結果例）

[admin@ik1-411-37776 valgrind-3.17.0]$ valgrind --tool=memcheck ../memorytest
==8152== Memcheck, a memory error detector
==8152== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==8152== Using Valgrind-3.17.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==8152== Command: ../memorytest
==8152==
==8152==
==8152== HEAP SUMMARY:
==8152==     in use at exit: 100 bytes in 1 blocks
==8152==   total heap usage: 1 allocs, 0 frees, 100 bytes allocated
==8152==
==8152== LEAK SUMMARY:
==8152==    definitely lost: 100 bytes in 1 blocks
==8152==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==8152==      possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==8152==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==8152==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks
==8152== Rerun with --leak-check=full to see details of leaked memory
==8152==
==8152== For lists of detected and suppressed errors, rerun with: -s
==8152== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0)
[admin@ik1-411-37776 valgrind-3.17.0]$

チェックした結果として、プログラムにおいて「メモリの割当てをしたが、後続で解放をしていない」ものの情報が表示されます。しかし、これだけではメモリリークが発生した事は分かるものの、「どの行で発生したか？」といった情報がありません。

そういった点も含めて、Valgrindの基本的な使い方については、下記の別記事でもご紹介していますので、ぜひ併せてご覧下さい。

⇒（参考）Valgrindの基本的な使い方について（★Link）

⇒（参考）Valgrindでメモリ解放箇所の行番号を表示する方法（★Link）

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