概述
AddressSanitizer（ASan）最初由Google开发并开源，是LLVM/Clang编译器工具链的一部分- 它的核心目标是检测内存错误（如缓冲区溢出、释放后使用等），并通过 影子内存（
Shadow Memory） 和 运行时插桩（Instrumentation） 实现高效检测 Windows相关- 微软从
Visual Studio 2019 (v16.9)开始，将ASan功能移植到MSVC编译器 中 - 目前检测不了内存泄露
- 微软从
Windows平台支持
关于Visual Studio
Visual Studio 2019 v16.9+：原生集成ASan，无需额外安装- 旧版本
VS（如2017）：需手动安装ASan插件
Clang for windows
- 需使用
Clang-cl工具链，支持ASan但配置复杂
局限
- 不支持动态库（
DLL）的ASan插桩 - 某些
API（如_aligned_malloc）可能无法被完全跟踪
启用ASan检测内存泄漏（Visual Studio）
步骤1：启用ASan
- 打开项目属性 →
C/C++→General→Enable Address Sanitizer→Yes - 确保生成配置为
Debug（ASan依赖调试符号）
步骤2：配置泄漏检测
- 设置环境变量
ASAN_OPTIONS（可选）：detect_leaks=1：强制启用泄漏检测（默认已开启）malloc_context_size=20：记录泄漏时的堆栈深度
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1 |
set ASAN_OPTIONS=detect_leaks=1 |
步骤3：编译并运行程序
- 直接运行程序（
F5），ASan会在程序退出时输出泄漏报告
VS具体情况
- 按上述步骤，
Visual studio集成的ASan可以检测到内存的越界访问 - 按上述步骤，
Visual studio集成的ASan检测不到内存的泄露- 可能功能在开发中，可以确定，
2024年底的时候，这功能还没有添加
- 可能功能在开发中，可以确定，
Unix、里面使用ASan
Debian
- 验证环境是
debian12系统
环境准备
- 安装支持
asan的编译器
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1 2 |
sudo apt update sudo apt install gcc clang |
- 查看版本
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1 2 |
gcc --version clang --version |
- 安装调试符号和依赖库
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1 2 3 |
sudo apt install libasan6 # Debian 12 对应 libasan8 sudo apt install libasan8 |
编译启用ASan
bash
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1 2 |
gcc -fsanitize=address -g -O0 -o test test.c # C 语言 clang++ -fsanitize=address -g -O0 -o test test.cpp # C++ |
makefile
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CC = gcc CFLAGS = -fsanitize=address -g -O0 -Wall TARGET = my_program all: $(TARGET) $(TARGET): main.c utils.c $(CC) $(CFLAGS) -o $@ $^ |
运行时配置
- ASan 默认不启用内存泄漏检测，需通过环境变量显式开启
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1 |
export ASAN_OPTIONS="detect_leaks=1:halt_on_error=0:log_path=./asan.log" |
- 我自己仅仅用了
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1 |
export ASAN_OPTIONS="detect_leaks=1" |
- 动态库路径（
Debian特定问题）- 若遇到动态库加载错误，手动指定
ASan运行时库路径： - 不过我没有遇到这个问题，所以没有执行下面这一句
- 若遇到动态库加载错误，手动指定
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1 |
export LD_PRELOAD=$(gcc -print-file-name=libasan.so) |
测试代码
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1 2 3 4 5 6 7 |
#include <stdlib.h> int main() { malloc(1024); return 0; } |
效果
gcc具体情况
- 可以检测到内存越界的情况
- 可以检测到内存泄露
macOS里面使用ASan
XCode
xcode里面继承了ASan- 启用步骤如下：
Product- `
Scheme-Edit Scheme Run-DiagnosticsAddress Sanitizer
XCode具体情况
xcode里面可以检测到内存的越界访问xcode里面，可以用Product-Analyze提示相关内存泄露信息
clang
- 使用
bash
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1 |
clang -fsanitize=address -g memory-leak.c ; ASAN_OPTIONS=detect_leaks=1 ./a.out |
clang具体情况
- 我这边是
arm芯macOS - 目前显示：
detect_leaks is not supported on this platform
解读内存泄漏报告
示例
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1 2 3 4 5 6 7 |
==12345==ERROR: LeakSanitizer: detected memory leaks Direct leak of 40 byte(s) in 1 object(s) allocated from: #0 0x7ff8d1f5a1d8 in malloc (asan_rtl.dll+0x1a1d8) #1 0x7ff6a3c51234 in main() src\leak_example.cpp:5 SUMMARY: AddressSanitizer: 40 byte(s) leaked in 1 allocation(s). |
泄露类型
Direct leak：直接未释放的内存Indirect leak：因其他泄漏导致无法释放（如指针丢失）
高级配置
排除误报
- 忽略特定泄漏：在代码中添加：
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1 2 |
#include <sanitizer/lsan_interface.h> __lsan_ignore_object(ptr); // 忽略ptr指向的内存块 |
- 过滤全局变量：确保全局变量使用
volatile或const，避免被误判
输出到文件
- 设置
ASAN_OPTIONS：
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1 |
set ASAN_OPTIONS=log_path=asan.log |
- 报告将保存到
asan.log.12345（PID后缀）
实时检测（非退出时）
- 手动触发泄漏检查：
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1 2 |
#include <sanitizer/lsan_interface.h> __lsan_do_recoverable_leak_check(); // 在代码中主动检查 |
内存泄露检测原理
概述
ASan在Windows上通过LeakSanitizer（LSan） 检测内存泄漏，其核心机制如下：
1 内存分配追踪
- 拦截分配函数：
- 替换
malloc、calloc、realloc和free，记录每个分配的内存块及其调用栈
- 替换
- 维护分配表：
- 全局哈希表保存所有未释放的内存块信息（地址、大小、分配堆栈）
2 泄露判定
- 程序退出时检查：
- 在程序正常退出或崩溃时，遍历分配表，标记所有未被释放的内存块为泄漏
- 忽略全局变量：
- 通过扫描全局区段，排除全局变量持有的内存（需调试符号）
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