タダでソフト開発の生産性と品質を上げる方法（9）：メモリリークを一瞬で見つける「Valgrind」（その2）：山浦恒央の“くみこみ”な話（99）（3/3 ページ）

3.3 領域外書き込み

　「領域外書き込み」とは、確保した領域外に値を書き込むことを言います。いわゆるメモリ破壊ですね。領域外（別の変数）に書き込むと、別変数を読み出した場合、変数値が破壊され、不可解な現象が起こる原因となります（バグの現象に規則性がないため、単純なバグながら、検出するのは非常に大変です）。リスト3で、考えてみましょう。

#include<stdlib.h>
int main(){
	char *str;
	str = (char*)malloc(5);
	str[5] = 'b';
	free(str);
	return 0;
}

　リスト3は、char型で5バイト分をmalloc関数を使って確保しました。つまり、変数strは、0〜4番地にアクセスできます。しかし、5行目では、strが範囲外の5番地に「b」を書き込んでいます。典型的な領域外アクセスですね。valgrindを実行すると、図3のようなエラーメッセージが出ます。

図3　リスト3実行時のログ

　3行目に「Invalid write of size 1」と出ており、「1バイト誤って書き込んでいます」の意味です。例えば、5行目を「str[4] = 'b';」に変更すると、Valgrindのエラーメッセージはなくなります。

　リスト2、3のように短い例題では、メモリのアクセス例外はすぐに発見できますが、扱う範囲が増えると、分かりにくくなります。Valgrindをデバッグ時に使用し、見つけにくいバグを機械的に広範囲で検出すると、時間と労力の節約になります。

4．まとめ

　今回の内容を以下にまとめます。

• Valgrindは、動的解析ツールである
• Valgrindは、未初期化変数を検出できる
• Valgrindは、領域外の読み込みや書き込みを検出できる
• Valgrindは、うっかりミスを防止上、デバッグ時に有効なツールである

5．終わりに

　エンジニアは、決まった時間内に最大限の成果物を出力することが重要です。そのためには、単純作業は極力減らすべきでしょう。Valgrindは、プログラマーが見落としやすいメモリ関連のバグを瞬時に検出するツールで、デバッグ時に有効です。この類のツールは有償、無償問わず数多く出回っていますので、調べてみるといいでしょう。