AddressSanitizer (ASan) 透過檢查 C++ 程式中的每個記憶體存取來偵測記憶體錯誤。若要啟用 ASan,請在編譯指令中新增 -fsanitize=address 標誌。啟用後,ASan 將報告錯誤,例如讀取未初始化的變數、越界寫入或使用已釋放的記憶體。 ASan 也可用於偵測記憶體洩露,開發人員可使用 -fsanitize=leak 標誌啟用此功能。
如何使用AddressSanitizer 調試C++ 記憶體存取錯誤
簡介
AddressSanitizer(ASan)是一種工具,可協助偵測C++ 程式中的記憶體相關錯誤,例如讀取未初始化的變數、寫入越界或使用已釋放記憶體。 ASan 透過檢查程式的每個記憶體存取來運作,並報告任何違反的安全規則的情況。
啟用 ASan
要啟用 ASan,只需在編譯指令中新增 -fsanitize=address
標誌。此標誌會將 ASan 庫連結到程序,並啟用對記憶體存取的附加檢查。
g++ -fsanitize=address main.cpp -o main
執行程式
啟用 ASan 後,可以像往常一樣執行程式。但是,現在 ASan 會偵測並報告任何記憶體存取錯誤。如果程式出現錯誤,ASan 將列印錯誤訊息並終止程式。錯誤訊息將包含有關錯誤的詳細信息,例如錯誤發生的程式碼行以及哪個記憶體位址被非法存取。
範例
讓我們考慮一個簡單的C++ 程序,它使用未初始化的變數:
int main() { int x; std::cout << x << std::endl; // 未初始化的变量 }
使用ASan 編譯並執行此程式會產生以下輸出:
==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
此錯誤訊息告訴我們:
透過仔細檢查程式碼,我們可以看到錯誤是由嘗試使用未初始化的變數 x
引起的。
實戰案例:記憶體洩露
ASan 也可用於偵測記憶體洩露,這是指程式分配了記憶體但未釋放造成的問題。記憶體外洩會導致程式的記憶體使用隨時間推移而不斷增加,最終導致崩潰或效能下降。
要偵測記憶體洩露,需要使用 -fsanitize=leak
編譯標誌。此標誌會啟用對記憶體使用情況的附加檢查,並報告在程式終止時仍在分配的任何記憶體區塊。
結論
AddressSanitizer 是一個強大的工具,可協助偵測 C++ 程式中的記憶體相關錯誤。透過啟用 ASan 並使用清晰的錯誤訊息,開發者可以快速且準確地識別並修復這些錯誤,從而提高程式的可靠性和安全性。
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