Я пытаюсь обернуть функции библиотеки C malloc и бесплатно определить, есть ли утечка памяти в моем коде. Я расширяю функции malloc/free, добавляя к ним fprintf для записи в файл адреса malloc/free и размера.
Компиляция этого кода с помощью gcc или clang приводит к ошибке сегментации в строке fopen(). Вот команда:
gcc -o mainapp main.c -Wall -Wextra
Я поместил fopen внутри функции malloc и free, но также получил ту же проблему: ошибка сегментации (сброс ядра)
Не могу найти объяснение проблеме.
Вот мой полный код:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#define __USE_GNU
#include <dlfcn.h>
#define TEST_MEM_LEAK 1 // a value of 1 means to join the memory leak detection, and a value of 0 means not to join
#if TEST_MEM_LEAK
typedef void *(*malloc_t)(size_t size);
malloc_t malloc_f = NULL;
typedef void (*free_t)(void *p);
free_t free_f = NULL;
int malloc_flag = 1; // It is used to prevent repeated recursion and cannot exit because the printf function will call malloc for memory allocation
int free_flag = 1;
const char* logFileName = "/home/hammamiw/Documents/HeapMonitor/allocs.log";
FILE* fp = NULL;
void initCheck()
{
fp = fopen("/home/hammamiw/Documents/HeapMonitor/allocs.log", "w");
}
void *malloc(size_t size)
{
if (malloc_flag) {
initCheck();
malloc_flag = 0; // Used to prevent printf from causing an error when calling malloc recursively
void *p = malloc_f(size);
fprintf(fp, "malloc, %lx, %lu\n", (uintptr_t)p, size);
//printf("m\n");
malloc_flag = 1; // It is used to ensure that the initial value of flag flag is consistent when malloc in this file is called again
return p;
}
else {
return malloc_f(size); // Here, the malloc function in the system library obtained by dlsym is called
}
}
void free(void *p)
{
initCheck();
if (free_flag) {
//initCheck();
free_flag = 0;
fprintf(fp, "F, %lx\n", (uintptr_t)p);
//printf("f\n");
free_f(p);
free_flag = 1;
} else {
free_f(p);
}
}
#endif
int main()
{
#if TEST_MEM_LEAK // the part from if to endif can be divided into function calls
malloc_f = dlsym(RTLD_NEXT, "malloc");
if (!malloc_f) {
printf("load malloc failed: %s\n", dlerror());
return 1;
}
free_f = dlsym(RTLD_NEXT, "free");
if (!free_f) {
printf("load free failed: %s\n", dlerror());
return 1;
}
#endif
void *p1 = malloc(10); //The malloc function in this article will be called first
void *p2 = malloc(20);
//Here, p2 is not released and there is a memory leak. Judge by checking whether the number of malloc and free times printed is the same
free(p2);
free(p1);
return 0;
}
ПРИМЕЧАНИЕ: код работает хорошо, если я использую printf вместо fprintf -> печатает «f» и «m» при каждом вызове free и malloc.
Среда: Ubuntu 22.04, язык C, версия компилятора GCC 11.3.0
что говорит твой отладчик?
fopen() выделит память, возможно, вместе с malloc(). Это вызовет рекурсию с переполнением стека.
@MarcusMüller Я удалил тег clang. Я оставил только c, malloc и linux. для отладки он останавливается на fopen и показывает «ошибку сегментации»
@ensc да, похоже, это причина проблемы. Что вы предлагаете в качестве решения
Одна вещь, с которой нужно быть осторожным - используя одиночные глобальные флаги, ваш код не является потокобезопасным. Если бы несколько потоков вызывали malloc() или free() одновременно, значения глобального флага могли бы быть неправильными в представлении из любого одного потока. Вы можете заменить fprintf() на write(), и вам не понадобятся флаги, но это усложнит сбор данных. Вам придется либо написать что-то вроде двоичных данных фиксированного размера и выполнить их постобработку, либо вам придется преобразовать данные в строки, не используя ничего, что вызывало бы malloc().
Прежде чем изобретать велосипед, почитайте о valgrind или mtrace
Спасибо за вашу помощь. Проблема исправлена (по предложению @ensc и Джона Цвинка)





Перед вызовом malloc_flag необходимо установить fopen(). Тогда вы защититесь от рекурсии не только через fprintf(), но и через fopen().
Да, установив 'malloc_flag' в 0 перед вызовом 'fopen()' в 'initCheck()', а затем вернувшись к 1.
почему это помечено clang?