概述
valgrind 提供多種「工具 (tool)」來分析不同類型的問題。最常用的工具是「Memcheck」，它能在執行階段偵測記憶體錯誤。其他工具包括 Cachegrind（快取分析）、Callgrind（函式呼叫分析）、Helgrind/DRD（執行緒錯誤偵測）、Massif（堆積分析）等。
主要功能
valgrind 提供以下主要功能：
- 記憶體洩漏偵測 (Memory Leak Detection)
- 無效記憶體存取偵測 (Invalid Memory Access)
- 未初始化值使用偵測 (Use of Uninitialised Values)
- 堆積損壞偵測 (Heap Corruption)
- 執行緒競爭條件偵測 (Race Condition Detection)
- CPU 快取與函式呼叫分析 (CPU Cache & Call Profiling)
安裝
valgrind 通常不包含在大多數 Linux 發行版的預設安裝中，因此需要透過套件管理器進行安裝。
Debian/Ubuntu
sudo apt update
sudo apt install valgrind使用 APT 套件管理器進行安裝。
RHEL/CentOS/Fedora
sudo yum install valgrind # 或 sudo dnf install valgrind使用 YUM 或 DNF 套件管理器進行安裝。
主要選項
valgrind 可與多種工具一起使用，每種工具都有其獨特的選項。這裡主要說明 Memcheck 工具和通用選項。
通用選項
Memcheck 選項
生成的命令：
請試著組合命令。
這個 Django 應用程序是一個技術指南文檔，旨在為用戶輕鬆解釋 Linux 的各種命令。
`valgrind` 執行命令。
請將上述選項組合在一起，與 AI 一同虛擬執行命令。
使用範例
使用 valgrind 分析程式的各種範例。範例假設使用名為 `my_program` 的可執行檔。
基本記憶體錯誤檢查
valgrind ./my_program最基本的使用方法，檢查 `my_program` 的記憶體錯誤。
詳細記憶體洩漏檢查
valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all ./my_program詳細報告所有記憶體錯誤，包括記憶體洩漏，並顯示所有洩漏類型。
追蹤未初始化值來源
valgrind --track-origins=yes ./my_program當使用未初始化的值時，追蹤該值的使用來源並報告。
使用 Cachegrind 進行快取分析
valgrind --tool=cachegrind ./my_program分析 CPU 快取使用情況，找出效能瓶頸。結果將儲存到 `cg.out.<pid>` 檔案中。
使用 Callgrind 進行函式呼叫分析
valgrind --tool=callgrind ./my_program分析函式呼叫次數和成本。結果將儲存到 `callgrind.out.<pid>` 檔案中。
提示與注意事項
有效使用 valgrind 的提示和需要注意的事項。
包含偵錯符號
為了讓 valgrind 能報告準確的檔案名和行號，編譯程式時需要包含偵錯符號（例如，在 GCC/Clang 中使用 `-g` 選項）。
- 編譯時使用 `-g` 選項：`gcc -g my_program.c -o my_program`
效能開銷
valgrind 在虛擬機器中執行程式，因此比直接執行慢得多（5 到 100 倍以上）。因此，它可能不適合對效能敏感的測試或長時間運行的程式。
- 執行時間增加：相較於一般執行慢 5 到 100 倍以上
- 分析大型程式時需注意
輸出解釋
valgrind 的輸出雖然詳細，但初次接觸時可能會感到複雜。仔細閱讀錯誤訊息和堆疊追蹤，特別是專注於解決「definitely lost」（確定洩漏）的訊息。
- 分析錯誤訊息和堆疊追蹤
- 優先解決「definitely lost」的洩漏
利用其他工具
除了 Memcheck，還有 Cachegrind、Callgrind、Massif 等多種工具，請根據需求選擇合適的工具使用。
- 效能分析：`cachegrind`、`callgrind`
- 堆積使用量分析：`massif`
- 執行緒問題：`helgrind`、`drd`