mtrace是Linux系统内核自带的一个内存追踪的函数，它会在每个内存申请函数malloc/realloc/calloc的位置记录下信息，并在每个内存释放的位置记录下free的内存信息，其中包含有内存申请的地址，内存申请的大小，释放内存的地址，释放内存的大小。
这其实是一种hook技术，在malloc和free等内存申请释放的调用处，插入自己的一些代码，用来记录内存的信息，包括指针的地址，内存块的大小等。关于hook技术，后面还会提到，这里就不深入探究了。
mtrace的使用也很简单，首先我们要包含头文件 mcheck.h， 然后使用mtrace函数开启内存使用记录，你也可以使用muntrace函数取消内存使用记录。这些内存使用记录会记录到MALLOC_TRACE环境变量指向的文件中。
假设我们现在有一段程序如下：
//main.c #include<string.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<malloc.h> void func1(); void func2(); int main() { int i = 0; while(i++ < 20) func1(); return 0; } void func1() { func2(); } void func2() { char *str; str=(char *) malloc(1024*1024); strcpy(str,"testing"); }
在这段程序中，我们循环调用func1函数20遍，在func1函数里，调用func2函数去malloc申请1M内存，注意这1M内存并没有释放，所以这段程序是会内存泄漏的。我们接下来使用mtrace来检查，看是否能检查出来。
首先，我们修改程序如下：
//main_mtrace.c #include<string.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<malloc.h> #include<mcheck.h> void func1(); void func2(); int main() { mtrace(); int i = 0; while(i++ < 20) func1(); muntrace(); return 0; } void func1() { func2(); } void func2() { char *str; str=(char *) malloc(1024*1024); strcpy(str,"testing"); }
注意第6行，第12行和第15行代码。我们只需要增加这三行代码就可以实现内存追踪（第15行事实上可以不要，因为程序运行到这里就已经结束了）。
编译：
gcc -o main_mtrace main_mtrace.c -g
编译时注意两点，首先要保证O0编译，不要开编译优化，其次需要加-g选项，这是为了后面调试时做地址转换。
在运行前，需要设置环境变量 MALLOC_TRACE， 如：
export MALLOC_TRACE=mtrace.log
然后运行：
./main_mtrace
运行完后，正常情况下会生成一个mtrace.log文件，该文件是由MALLOC_TRACE环境变量指定的：
[root@ck08 memleak]# l total 20 -rw-r--r-- 1 root root 351 May 1 17:31 main_mtrace.c -rwxr-xr-x 1 root root 9776 May 1 17:31 main_mtrace -rw-r--r-- 1 root root 1074 May 1 17:31 mtrace.log
我们可以查看一下其中的内容：
[root@ck08 memleak]# cat mtrace.log = Start @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78520b1010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7851add010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78519dc010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78518db010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78517da010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78516d9010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78515d8010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78514d7010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78513d6010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78512d5010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78511d4010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78510d3010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850fd2010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850ed1010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850dd0010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850ccf010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850bce010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f7850acd010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78509cc010 0x100000 @ ./main_mtrace:[0x400629] + 0x7f78508cb010 0x100000 = End
以上内容，很难直观看出到底有没有内存泄漏问题，这时候我们需要借助于mtrace工具。该工具是 glibc-utils工具集中的一个，所以如果系统没有该命令的话，可以使用yum install -u glibc-utils来安装。
mtrace是一个perl脚本，通过调用addr2line来解析代码文件位置，因此，需要在编译选项中加入-g才能正常工作。
其使用方式为：mtrace <execute_file> <mtrace_file>， 如：
[root@ck08 memleak]# mtrace main_mtrace mtrace.log Memory not freed: ----------------- Address Size Caller 0x00007f78508cb010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78509cc010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850acd010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850bce010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850ccf010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850dd0010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850ed1010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7850fd2010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78510d3010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78511d4010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78512d5010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78513d6010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78514d7010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78515d8010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78516d9010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78517da010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78518db010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78519dc010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f7851add010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24 0x00007f78520b1010 0x100000 at /root/chenyc/src/ctest/memleak/main_mtrace.c:24
首先看第3行，它告诉我们下面这些内存是没有被释放的，其次可以看到从第6到第25行，它提示在main_mtrace.c第24行有0x100000大小的内存没有被释放，这个大小，转成10进制，正好是1048576字节，也就是1M的内存。
因此，定位还是比较准的。
由于mtrace使用malloc_hook和return_addr机制来实现内存的追踪，因此，局限性非常明显：
- 内存记录日志仅记录到
malloc层面，无法记录更上层的调用栈，因此当工程封装比较复杂时，调用的内存申请特别多，那么日志记录的信息也会特别多，但是又无法准确定位到其调用栈的具体信息，因此，比较难以直接定位到到底是哪个使用场景出了问题。
上面的描述可能不那么直观，举个例子，假如有以下函数：
void allocation(){ ... malloc(); ... } void func1(){ allocation(); } void func2(){ allocation(); }
mtrace仅能追踪到第3行申请了内存，但到底是由func1调用引起的，还是func2调用引起的，则无法判断了。如果调用allocation的函数还有很多，那么对于排查问题将十分困难。
- 暂无法追踪
mmap函数映射的内存。对于有些内存池技术，如apr_pool，对于大块的内存申请，都是直接使用mmap映射内存，这种方式则无法追踪。 - 局限于
Linux系统，如果你的应用是运行在Windows或者AIX等非Linux系统上，则没有更多的办法。
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