malloc hook初探

在程序中设置钩子,用来在malloc, realloc,free的时候,对其进行检查,可以看到对应的函数调用后的地址是什么。这个有时候可以用在debug的时候使用。

几个变量

  • __malloc_hook
    这是一个函数指针变量,指向的是:
    void * function(size_t size, void * caller)

其中caller是表示在栈中调用malloc的函数的时候的函数地址,%p可以打印出他的地址。

  • __free_hook
    同样这个也是一个函数指针变量,指向的是:
    void function(void * ptr, void * caller)
  • __realloc_hook
    这也是指向一个函数指针变量,指向的是:
    void * function(void * ptr ,size_t size, void * caller)
  • __memalign_hook
    这个函数是指向的一个函数指针,不过是:
    aligned_alloc, memalign, posix_memalign and valloc

  • __malloc_initialize_hook

    void (*__malloc_initialize_hook) (void) = my_init_hook;

这是一个弱类型,只是在初始化的时候使用一次。

使用原理

hook函数只是对malloc realloc以及free等函数有一个包装,即每当调用了这些函数后,利用hook函数,可以得到我们想要的结果,比如当前调用的动态分配内存函数的地址,hook变量的值等等

这样在debug的时候,可以知道内存泄漏的地点,当然使用valgrind也是可以的。

例子

    /*prototype define for us*/
    static void my_init_hook(void);
    static void *my_malloc_hook(size_t, const void *);
    static void *my_free_hook(void *,const void *);

    /*some temp variable*/
    static void *(*old_malloc_hook)(size_t, const void *);
    static void (*old_free_hook)(void *, const void *)

    /*initialize hook*/
    void (*__malloc_initialize_hook) (void) = my_init_hook;

    /*init function*/
    static void
    my_init_hook(void){
        old_malloc_hook = __malloc_hook;
        old_free_hook = __free_hook;
        __malloc_hook = my_malloc_hook;
        __free_hook = my_free_hook;
    }

    /*my alloc hook*/
    static void *
    my_malloc_hook(size_t size, const void * caller)
    {
        void *result; /*malloc's return*/
        /*restore all old hooks*/
        __malloc_hook = old_malloc_hook;
        __free_hook = old_free_hook;
        /*call recursively*/
        result = malloc(size);
        /*save underlying hooks*/
        old_malloc_hook = __malloc_hook;
        old_free_hook = __free_hook;
        /*printf might call malloc, so protect it too*/
        printf("malloc(%u) call from %p, return %p\n",(unsigned int)size, caller, result);
        /*restore our own hooks*/
        __malloc_hook = my_malloc_hook;
        __free_hook = my_free_hook;

        return result;
    }
    /*free hook is same like malloc*/
    static void
    my_free_hook(void *ptr,const void *caller)
    {
        .....
    }
    /*main*/
    int main(void)
    {
        char *p;

        p = malloc(10);
        free(p);

        return 0;
    }

执行后会输出如下的:

1:__malloc_hook =0 old_malloc_hook = 0
2:__malloc_hook =0 old_malloc_hook = 0
3:__malloc_hook =0 old_malloc_hook = 0
malloc(10) caled from 0x4007b0 returns 0x1d253010
4:__malloc_hook =400620 old_malloc_hook = 0
freed pointer 0x1d253010

输出内容是可以自定制的,也就是hook的用途所在了。更多的内容可以参阅GCC的相关文档。

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