AddressSanitizer を使用して C++ メモリ アクセス エラーをデバッグするにはどうすればよいですか?

AddressSanitizer (ASan) は、C++ プログラム内のすべてのメモリ アクセスをチェックすることでメモリ エラーを検出します。 ASan を有効にするには、コンパイル コマンドに -fsanitize=address フラグを追加します。有効にすると、ASan は初期化されていない変数の読み取り、範囲外への書き込み、解放されたメモリの使用などのエラーを報告します。 ASan はメモリ リークの検出にも使用でき、開発者は -fsanitize=leak フラグを使用してこの機能を有効にできます。

AddressSanitizer を使用して C++ メモリ アクセス エラーをデバッグする方法

はじめに
AddressSanitizer (ASan) は、初期化されていない変数の読み取り、外部への書き込みなど、C++ プログラムのメモリ関連のエラーを検出するのに役立つツールです。境界を超えているか、解放されたメモリを使用しています。 ASan は、プログラムのすべてのメモリ アクセスを検査し、セキュリティ ルールの違反を報告することによって機能します。

ASan を有効にする
ASan を有効にするには、コンパイル コマンドに -fsanitize=address フラグを追加するだけです。このフラグは、ASan ライブラリをプログラムにリンクし、メモリ アクセスの追加チェックを有効にします。 -fsanitize=address 标志。此标志会将 ASan 库链接到程序，并启用对内存访问的附加检查。

g++ -fsanitize=address main.cpp -o main

运行程序
启用 ASan 后，可以像往常一样运行程序。但是，现在 ASan 会检测并报告任何内存访问错误。如果程序出现错误，ASan 将打印一条错误消息并终止程序。错误消息将包含有关错误的详细信息，例如错误发生的代码行以及哪个内存地址被非法访问。

示例
让我们考虑一个简单的 C++ 程序，它使用未初始化的变量：

int main() {
  int x;
  std::cout << x << std::endl;  // 未初始化的变量
}

使用 ASan 编译并运行此程序会产生以下输出：

==14569==ERROR: AddressSanitizer: stack-use-after-scope on address 0x7fffffffd7e0 at pc 0x40102e bp 0x7fffffffd770 sp 0x7fffffffd7d0
  READ of size 4 at 0x7fffffffd7e0 thread T0
    #0 0x40102c in main /home/user/asan_example.cpp:5
    #1 0x7f40a7bddc9c in __libc_start_main /build/glibc-eXfix9/glibc-2.35/csu/../csu/libc-start.c:314

此错误消息告诉我们：

• 发生了堆栈使用超出范围的错误。
• 错误发生在 main 函数的第 5 行。

通过仔细检查代码，我们可以看到错误是由尝试使用未初始化的变量 x 引起的。

实战案例：内存泄露
ASan 还可用于检测内存泄露，这是指程序分配了内存但未释放造成的问题。内存泄露会导致程序的内存使用随时间推移而不断增加，最终导致崩溃或性能下降。

要检测内存泄露，需要使用 -fsanitize=leakrrreee

プログラムを実行する ASan を有効にすると、通常どおりプログラムを実行できます。ただし、ASan はメモリ アクセス エラーを検出して報告するようになりました。プログラムでエラーが発生した場合、ASan はエラー メッセージを出力し、プログラムを終了します。エラー メッセージには、エラーが発生したコード行や不正にアクセスされたメモリ アドレスなど、エラーに関する詳細情報が含まれます。

🎜例🎜🎜初期化されていない変数を使用する単純な C++ プログラムを考えてみましょう: 🎜rrreee🎜ASan を使用してこのプログラムをコンパイルして実行すると、次の出力が生成されます: 🎜rrreee🎜 このエラー メッセージは次のことを示します: 🎜

• Aスタック使用量が範囲外のエラーが発生しました。
• main 関数の 5 行目でエラーが発生します。

🎜 コードを注意深く調べると、初期化されていない変数 x を使用しようとしたことがエラーの原因であることがわかります。 🎜🎜🎜実際のケース: メモリ リーク🎜🎜ASan は、プログラムがメモリを割り当てても解放しないことによって引き起こされる問題を指すメモリ リークの検出にも使用できます。メモリ リークが発生すると、プログラムのメモリ使用量が時間の経過とともに増加し、最終的にはクラッシュやパフォーマンスの低下につながります。 🎜🎜メモリ リークを検出するには、-fsanitize=leak コンパイル フラグを使用します。このフラグにより​​、メモリ使用量の追加チェックが有効になり、プログラムの終了時にまだ割り当てられているメモリ ブロックがあれば報告されます。 🎜🎜🎜結論🎜🎜AddressSanitizer は、C++ プログラムのメモリ関連のエラーを検出するのに役立つ強力なツールです。 ASan を有効にして明確なエラー メッセージを使用することで、開発者はこれらのエラーを迅速かつ正確に特定して修正でき、プログラムの信頼性とセキュリティが向上します。 🎜

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