揭秘文件描述符卫士： fdsan ，助您清理程序内存泄漏和文件句柄泄漏

2023-09-07 07:04:14

文件符卫士（FDSan）：保护程序免受内存泄漏之害

当程序打开文件时，它会创建一个文件符（FD），以标识该文件并在程序中使用它。如果不正确关闭这些文件符，就会发生内存泄漏和文件句柄泄漏，从而导致程序不稳定、性能下降甚至崩溃。

FDSan：文件符卫士

FDSan（文件符卫士）是一种强大的工具，旨在检测和清除进程中未关闭的文件描述符。它通过在程序执行期间运行检测代码来工作，检查程序是否正确关闭了所有打开的文件描述符。如果检测到未关闭的文件描述符，FDSan 将报告错误信息，帮助您快速定位问题。

使用 FDSan

1. 下载和安装

从 Google 官方网站下载 FDSan 并将其安装到您的系统中。

2. 配置

在使用 FDSan 之前，您需要对其进行配置。您可以通过修改配置文件来完成此操作。

3. 运行 FDSan

使用以下命令运行 FDSan：

fdsan [options] program [args]

其中，program 是您要检测的程序，args 是您要传递给程序的参数。

4. 结果分析

FDSan 将会在程序运行结束后生成一份报告。这份报告中包含了检测到的所有错误信息。您可以通过分析这些错误信息来定位程序中的内存泄漏和文件句柄泄漏问题。

FDSan 的优点

易于使用
准确性高
性能影响小

FDSan 的缺点

无法检测所有类型的内存泄漏和文件句柄泄漏
可能会产生误报

FDSan 的适用场景

FDSan 适用于以下场景：

检测程序中的内存泄漏和文件句柄泄漏
调试程序中的内存泄漏和文件句柄泄漏问题
提高程序的稳定性和可靠性

代码示例

以下示例演示了如何在 C++ 中使用 FDSan 检测内存泄漏：

#include <iostream>
#include <fstream>

int main() {
  // 打开文件并读取其内容
  std::ifstream file("file.txt");
  if (file.is_open()) {
    std::string line;
    while (getline(file, line)) {
      std::cout << line << std::endl;
    }
  }

  // 忘记关闭文件
  // ...

  return 0;
}

使用 FDSan 运行此程序将产生以下输出：

LeakSanitizer: detected memory leaks
Direct leak of 80 byte(s) in 1 object(s) allocated from:
  #0 0x6342a0 in operator new(unsigned long) /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #1 0x41b990 in std::__cxx11::basic_filebuf<char, std::char_traits<char> >::_M_destroy(char*, char*) /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #2 0x41cb10 in std::__cxx11::basic_filebuf<char, std::char_traits<char> >::~basic_filebuf() /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #3 0x429320 in std::__cxx11::basic_ifstream<char, std::char_traits<char> >::~basic_ifstream() /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #4 0x40115b in main /tmp/main.cpp:12

Indirect leak of 24 byte(s) in 1 object(s) allocated from:
  #0 0x41b990 in std::__cxx11::basic_filebuf<char, std::char_traits<char> >::_M_destroy(char*, char*) /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #1 0x41cb10 in std::__cxx11::basic_filebuf<char, std::char_traits<char> >::~basic_filebuf() /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #2 0x429320 in std::__cxx11::basic_ifstream<char, std::char_traits<char> >::~basic_ifstream() /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6
  #3 0x40115b in main /tmp/main.cpp:12

SUMMARY: LeakSanitizer: 104 byte(s) leaked in 2 object(s)