内存泄漏如何排查（还可以这样查内存泄漏）

二内存泄漏的一般检查2.1基本准备内存泄漏问题的检查步骤，对于做过c或c同学都比较熟悉:首先通过top或vmstat、或smem等工具查看内存情况，看看是否出现了内存泄漏。其次用pidstat或top指定进程的方式，观察可以进程内存占用情况。用memleak或gdb工具查看内存泄漏。watchsmem-k-suss-r小技巧，watch加在命令前面，5s执行一次命令，会高亮显示改变的部分。

一前言

对于C或c程序员来说，面对的bug很大部分是内存操作问题，这其中比较令人头疼的就是内存泄漏了，虽然我们有valgrind 和AScan等内存问题的检测工具，但是valgrind每次输出一大堆，AScan有时候看输出结果看的是云里雾里的。再说，谁会嫌弃工具箱里面多个工具那。

二内存泄漏的一般检查2.1 基本准备

内存泄漏问题的检查步骤，对于做过c或c同学都比较熟悉:

首先通过top或vmstat 、或smem（本次介绍）等工具查看内存情况，看看是否出现了内存泄漏。其次用pidstat 或top指定进程的方式，观察可以进程内存占用情况。用memleak或gdb工具查看内存泄漏。

先上测试代码：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <pthread.h>#include <unistd.h>#define MALLOC_SIZE 256000int *fibo(int *n0, int *n1){int *v = (int *) malloc(MALLOC_SIZE*sizeof(int));memset(v, 0, MALLOC_SIZE*sizeof(int));*v = *n0*n1;return v;}void do_test(){int n0 = 0;int n1 = 1;int *v = NULL;int n = 2;for (n = 2; n > 0; n){v = fibo(&n0, &n1);n0 = n1;n1 = *v;printf("%dth => %lld\n", n, *v);//free(v)sleep(1);}}int main(void){printf("pid=%d\n", getpid());do_test();return 0;}

程序比较简单，编译运行起来：

gcc memtest.c ; ./a.out

2.2 smem工具

这次用下新工具smem，这是一个python写的小工具，可以统计系统中所有进程占用的物理内存RSS、以及去掉共享内存的PSS、以及程序本身的独占内存USS的情况。

安装：

# centos 下yum install epel-releaseyum install smem python-matplotlib python-tk# ubuntu 下apt-get install smem

常用命令：

-k 带单位显示内存

root@ubuntu-lab:/home/miao# smem -kPID UserCommandSwapUSSPSSRSS1009 root/usr/sbin/cron -f -P0304.0K399.0K2.9M1137 rootnginx: master process /usr/0196.0K435.0K2.1M931 root/usr/sbin/irqbalance --fore0492.0K655.0K4.0M ....

-u -k 带单位显示每个用户的内存占用：

root@ubuntu-lab:/home/miao# smem -u -kUserCountSwapUSSPSSRSS systemd-timesync10764.0K1.1M6.7M messagebus10924.0K1.2M4.9M systemd-network101.7M2.1M7.4M syslog103.0M3.1M6.2M www-data402.0M4.2M22.4M systemd-resolve104.8M5.8M12.7M miao8011.0M16.9M49.1M postgres709.2M22.0M74.5M mysql1074.0M74.7M80.7M root300260.7M284.1M429.5M

-w -k 显示系统整体内存情况类似free

root@ubuntu-lab:/home/miao# smem -w -kAreaUsedCacheNoncache firmware/hardware000 kernel image000 kernel dynamic memory1.5G1.3G268.5M userspace memory414.0M191.5M222.5M free memory2.8G2.8G0

-k -s uss -r 按照uss的占用从大到小排序的方式展示内存的占用情况非常实用

root@ubuntu-lab:/home/miao# smem-k -s uss -rPID UserCommandSwapUSSPSSRSS1298 root/usr/bin/dockerd -H074.3M74.5M77.9M1068 mysql/usr/sbin/mariadbd074.0M74.8M80.7M939 root/usr/lib/snapd/snapd044.9M45.0M46.7M ....

好了基本命令介绍完毕，那我们来看看如何查看内存是否泄漏吧，因为内存泄漏的程序占用的内存是一直再增加的（这不是废话嘛），这样我们就可以用上面的排序命令只观察上面几个进程了。

watch smem-k -s uss -r

小技巧，watch加在命令前面，5s执行一次命令，会高亮显示改变的部分。

2.3 memleak检查

在ubuntu下安装memleak竟然很难安装，我用的是最新的服务器版本，后面在centos下安装后测试的：

[root@xxx]# python2 /usr/share/bcc/tools/memleak -p 160399Attaching to pid 160399, Ctrl C to quit.[17:27:25] Top 10 stacks with outstanding allocations:5120000 bytes in 5 allocations from stackfibo 0x1a [a.out]do_test 0x41 [a.out]main 0x24 [a.out]__libc_start_main 0xf5 [libc-2.17.so][17:27:30] Top 10 stacks with outstanding allocations:10240000 bytes in 10 allocations from stackfibo 0x1a [a.out]do_test 0x41 [a.out]main 0x24 [a.out]__libc_start_main 0xf5 [libc-2.17.so][17:27:35] Top 10 stacks with outstanding allocations:15360000 bytes in 15 allocations from stackfibo 0x1a [a.out]do_test 0x41 [a.out]main 0x24 [a.out]__libc_start_main 0xf5 [libc-2.17.so][17:27:40] Top 10 stacks with outstanding allocations:19456000 bytes in 19 allocations from stack

fibo 函数出现内存泄漏，把泄漏的字节数都打印了出来，我们改了下代码把free的注释去掉，再用memleak查看等了一会还是没有泄漏信息，说明已经修复了，如下：

[root@xxx]# python2 /usr/share/bcc/tools/memleak -p 165349Attaching to pid 165349, Ctrl C to quit.[17:35:21] Top 10 stacks with outstanding allocations:[17:35:26] Top 10 stacks with outstanding allocations:[17:35:31] Top 10 stacks with outstanding allocations:[17:35:36] Top 10 stacks with outstanding allocations:

三 gdb 查看内存泄漏

也许你对memleak已经很熟悉了，那来看看gdb查看函数的内存泄漏方法吧，这个方法只是查看具体的一个函数是否存在内存泄漏，一定的场景下还是蛮实用的。把代码中的 for (n = 2; n > 0; n) 改成 for (n = 2; n > 0&& n <10; n)

(gdb) b mainBreakpoint 1 at 0x400739: file memleaktest.c, line 34.(gdb) rStarting program: /home/miaohq/testcode/./a.out Breakpoint 1, main () at memleaktest.c:3434printf("pid=%d\n", getpid());Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.17-325.el7_9.x86_64(gdb) call malloc_stats()Arena 0:system bytes=0in use bytes=0Total (incl. mmap):system bytes=0in use bytes=0max mmap regions =0max mmap bytes=0$1 = -136490560(gdb) npid=18197735do_test();(gdb) call malloc_stats()Arena 0:system bytes=0in use bytes=0Total (incl. mmap):system bytes=0in use bytes=0max mmap regions =0max mmap bytes=0$2 = -136490560(gdb) n2th => 13th => 24th => 35th => 56th => 87th => 138th => 219th => 3436return 0;(gdb) call malloc_stats()Arena 0:system bytes=0in use bytes=0Total (incl. mmap):system bytes=8224768in use bytes=8224768max mmap regions =8max mmap bytes=8224768$3 = -136490560(gdb) p 256000*4*8$4 = 8192000(gdb)

Total (incl. mmap):即本程序占用的总内存，看到明显的增加部分即为未释放的内存，程序使用的内存增加：8224768 稍大于 256000*4*8 分配的内存，内存分配需要存储链表还有一些对齐原因所以会多分配些。

free之后的场景：

(gdb) call malloc_stats()Arena 0:system bytes=0in use bytes=0Total (incl. mmap):system bytes=0in use bytes=0max mmap regions =0max mmap bytes=0$1 = -136490560(gdb) npid=18340635do_test();(gdb) n2th => 13th => 24th => 35th => 56th => 87th => 138th => 219th => 3436return 0;(gdb) call malloc_stats()Arena 0:system bytes=1159168in use bytes=0Total (incl. mmap):system bytes=1159168in use bytes=0max mmap regions =1max mmap bytes=1028096$2 = -136490560(gdb)

in use bytes 为0了。