## メモリリークのチェックこのステップでは、強力なメモリデバッグツールであるValgrindを使って、C++におけるメモリリークを検出し防止する方法を学びます。メモリリークは、動的に割り当てられたメモリが適切に解放されない場合に発生し、プログラムが増え続けるメモリを消費します。まず、ターミナルでValgrindをインストールします。 ```bash sudo apt update sudo apt install -y valgrind ``` WebIDEで `~/project` ディレクトリに `memory_leak.cpp` を作成して、メモリリークの例を作成します。 ```bash touch ~/project/memory_leak.cpp ``` `memory_leak.cpp` に以下のコードを追加します。 ```cpp #include class Resource { public: Resource(int value) : data(value) { std::cout << "Resource created: " << data << std::endl; } ~Resource() { std::cout << "Resource destroyed: " << data << std::endl; } private: int data; }; void createMemoryLeak() { // これはメモリリークを引き起こします。リソースが削除されていません。 Resource* leak = new Resource(42); // 欠落: delete leak; } int main() { // 複数のメモリリークをシミュレートします。 for (int i = 0; i < 3; ++i) { createMemoryLeak(); } return 0; } ``` デバッグシンボル付きでプログラムをコンパイルします。 ```bash g++ -g memory_leak.cpp -o memory_leak ``` Valgrindを実行してメモリリークを検出します。 ```bash valgrind --leak-check=full./memory_leak ``` Valgrindの出力の例: ``` ==1988== Memcheck, a memory error detector ==1988== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al. ==1988== Using Valgrind-3.18.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info ==1988== Command:./memory_leak ==1988== Resource created: 42 Resource created: 42 Resource created: 42 ==1988== ==1988== HEAP SUMMARY: ==1988== in use at exit: 12 bytes in 3 blocks ==1988== total heap usage: 5 allocs, 2 frees, 73,740 bytes allocated ==1988== ==1988== 12 bytes in 3 blocks are definitely lost in loss record 1 of 1 ==1988== at 0x4849013: operator new(unsigned long) (in /usr/libexec/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so) ==1988== by 0x109241: createMemoryLeak() (memory_leak.cpp:19) ==1988== by 0x109299: main (memory_leak.cpp:26) ==1988== ==1988== LEAK SUMMARY: ==1988== definitely lost: 12 bytes in 3 blocks ==1988== indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks ==1988== possibly lost: 0 bytes in 0 blocks ==1988== still reachable: 0 bytes in 0 blocks ==1988== suppressed: 0 bytes in 0 blocks ==1988== ==1988== For lists of detected and suppressed errors, rerun with: -s ==1988== ERROR SUMMARY: 1 errors from 1 contexts (suppressed: 0 from 0) ``` ご覧の通り、Valgrindは3つのブロックにおける12バイトのメモリリークを検出しました。`createMemoryLeak()` で作成された `Resource` オブジェクトが削除されておらず、メモリリークを引き起こしています。メモリリークを修正するには、コードを変更してリソースを適切に削除します。 ```cpp void createMemoryLeak() { // 動的に割り当てられたリソースを適切に削除する Resource* leak = new Resource(42); delete leak; // この行を追加してメモリリークを防止する } ``` メモリリークが修正されたことを確認するために、再度コンパイルしてValgrindでプログラムを実行します。 ```bash g++ -g memory_leak.cpp -o memory_leak valgrind --leak-check=full./memory_leak ``` ```plaintext ==2347== Memcheck, a memory error detector ==2347== Copyright (C) 2002-2017, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al. ==2347== Using Valgrind-3.18.1 and LibVEX; rerun with -h for copyright info ==2347== Command:./memory_leak ==2347== Resource created: 42 Resource destroyed: 42 Resource created: 42 Resource destroyed: 42 Resource created: 42 Resource destroyed: 42 ==2347== ==2347== HEAP SUMMARY: ==2347== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks ==2347== total heap usage: 5 allocs, 5 frees, 73,740 bytes allocated ==2347== ==2347== All heap blocks were freed -- no leaks are possible ==2347== ==2347== For lists of detected and suppressed errors, rerun with: -s ==2347== ERROR SUMMARY: 0 errors from 0 contexts (suppressed: 0 from 0) ``` メモリリークに関する重要なポイント: - 常に動的に割り当てられたメモリを `delete` する - `unique_ptr` や `shared_ptr` のようなスマートポインタを使用する - Valgrindを使ってメモリリークを検出する - より良いデバッグ情報を得るために `-g` フラグ付きでコンパイルする