练习4:Valgrind 介绍

    现在是介绍另一个工具的时间了,在你学习C的过程中,你会时时刻刻用到它,它就是 。我现在就向你介绍 Valgrind,是因为从现在开始你将会在“如何使它崩溃”一节中用到它。Valgrind是一个运行你的程序的程序,并且随后会报告所有你犯下的可怕错误。它是一款相当棒的自由软件,我在编写C代码时一直使用它。

    回忆一下在上一章中,我让你移除printf的一个参数,来使你的代码崩溃。它打印出了一些奇怪的结果,但我并没有告诉你为什么它会这样打印。这个练习中我们要使用Valgrind来搞清楚为什么。

    你可以用OS上的包管理器来安装Valgrind,但是我想让你学习如何从源码安装程序。这涉及到下面几个步骤:

    • 下载源码的归档文件来获得源码
    • 运行./configure来建立构建所需的配置
    • 运行make来构建源码,就像之前所做的那样
    • 运行sudo make install来将它安装到你的电脑

    下面是执行以上步骤的脚本,我想让你复制它:

    按照这份脚本,但是如果 Valgrind 有新的版本请更新它。如果它不能正常执行,也请试着深入研究原因。

    使用 Valgrind 十分简单,只要执行valgrind theprogram,它就会运行你的程序,随后打印出你的程序运行时出现的所有错误。在这个练习中,我们会崩溃在一个错误输出上,然后会修复它。

    你会发现,除了两个经典的错误外,其余部分都相同:

    • 没有初始化变量
    • 没有将age变量传入第一个printf函数

    现在我们像通常一样构建它,但是不要直接运行,而是使用Valgrind来运行它(见源码:”使用Valgrind构建并运行 ex4.c”):

    上面那段输出非常长,因为Valgrind在明确地告诉你程序中的每个错误都在哪儿。让我们从开头逐行分析一下(行号在左边,你可以参照):

    1

    你执行了通常的make ex4来构建它。确保你看到的cc命令和它一样,并且带有-g选项,否则Valgrind的输出不会带上行号。

    2~6

    要注意编译器也会向你报告源码的错误,它警告你“向格式化函数传入了过少的变量”,因为你忘记包含age变量。

    7

    8

    之后Valgrind变得十分奇怪,并向你报错:

      14~18

      在main (ex4.c:11)(意思是文件ex4.cmain函数的第11行)的那行中,有“大小为8的未初始化的值”。你通过查看错误找到了它,并且在它下面看到了“栈踪迹”。最开始看到的那行(ex4.c:11)在最下面,如果你不明白哪里出错了,你可以向上看,比如printf.c:35。通常最下面的一行最重要(这个例子中是第18行)。

      20~24

      下一个错误位于 main 函数中的 ex4.c:11Valgrind不喜欢这一行,它说的是一些 if 语句或者 while 循环基于一个未初始化的值,在这个例子中是height

      25~35

      剩下的错误都大同小异,因为这个值还在继续使用。

    37~46

    最后程序退出了,Valgrind显示出一份摘要,告诉你程序有多烂。

    • 对于得到的每个错误,找到“源码:行数”提示的位置,然后修复它。你可以上网搜索错误信息,来弄清楚它的意思。
    • 一旦你的程序在Valgrind下不出现任何错误信息,应该就好了。你可能学会了如何编写代码的一些技巧。

    在这个练习中我并不期待你马上完全掌握Valgrind,但是你应该安装并且学会如何快速使用它,以便我们将它用于后面的练习。

    • 按照上面的指导,使用Valgrind和编译器修复这个程序。
    • 在互联网上查询相关的资料。
    • 下载另一个程序并手动构建它。尝试一些你已经使用,但从来没有手动构建的程序。