簡介

谷歌有一系列Sanitizer工具，可用于排查程序中內存相關的問題。常用的Sanitizer工具包括：

1. Address Sanitizer（ASan）：用于檢測內存使用錯誤。
2. Leak Sanitizer（LSan）：用于檢測內存泄漏。
3. Thread Sanitizer（TSan）：用于檢測多線程間的數據競爭和死鎖。
4. Memory Sanitizer（MSan）：用于檢測使用未初始化內存的行為。
   本文重點介紹ASan工具的使用。

ASAN工具作用

ASan工具可以檢測出程序不可理使用內存的行為，主要包括：

注：ASan內部包含LSan，故ASan也可以用來檢測內存泄漏相關問題。

ASAN工具原理

1. 在編譯時，ASan會替換malloc/free接口；
2. 在程序申請內存時，ASan會額外分配一部分內存（影子內存）來標識改內存的狀態；
3. 在程序使用內存時，ASan會額外進行判斷，確認該內存是否可以被訪問，并在訪問異常時給出錯誤信息。

ASAN工具安裝

ASan已經集成在GCC 4.8中，但GCC 4.9及以上版本才支持 Address Sanitizer 的所有功能。

可知，當前GCC版本已支持ASan，故無須再安裝。

ASAN工具使用

GCC編譯選項

-fsanitize=address：開啟內存越界檢測；
-fsanitize-recover=address：一般后臺程序為保證穩定性，不能遇到錯誤就簡單退出，而是繼續運行，采用該選項支持內存出錯之后程序繼續運行，需要疊加設置ASAN_OPTIONS=halt_on_error=0才會生效；若未設置此選項，則內存出錯即報錯退出；
-fno-stack-protector：去使能棧溢出保護；
-fno-omit-frame-pointer：去使能棧溢出保護

ASAN調試示例

測試示例一

測試程序

  1 #include <stdio.h>2 #include <stdlib.h>3 #include <string.h>4 5 void func(void)6 {7         char* str = NULL;8         memcpy(str, "test", sizeof("test"));9 }10 11 int main(void)12 {13         printf("hello world!\n");14 15         func();16 17         return 0;18 }

按如下方式編譯，并執行測試

lx@lx-virtual-machine:~/asan$ gcc main.c -fsanitize=address -fsanitize-recover=address -fno-stack-protector -fno-omit-frame-pointer
lx@lx-virtual-machine:~/asan$ 
lx@lx-virtual-machine:~/asan$ ./a.out 
hello world!
ASAN:DEADLYSIGNAL
=================================================================
==6880==ERROR: AddressSanitizer: SEGV on unknown address 0x000000000001 (pc 0x7fd7df251255 bp 0x7ffc24aea420 sp 0x7ffc24ae9b88 T0)
==6880==The signal is caused by a WRITE memory access.
==6880==Hint: address points to the zero page.#0 0x7fd7df251254  (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0xbb254)#1 0x7fd7df6006ce  (/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libasan.so.4+0x796ce)#2 0x5637740ca9b1 in func (/home/lx/asan/a.out+0x9b1)#3 0x5637740ca9c9 in main (/home/lx/asan/a.out+0x9c9)#4 0x7fd7df1b7c86 in __libc_start_main (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0x21c86)#5 0x5637740ca8a9 in _start (/home/lx/asan/a.out+0x8a9)AddressSanitizer can not provide additional info.
SUMMARY: AddressSanitizer: SEGV (/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6+0xbb254) 
==6880==ABORTING

可知，測試結果符合分析預期。

參考

https://blog.csdn.net/qq_15437629/article/details/114440930