关键词：[Linux] [WSL] [Clion] [Valfrind]

一、前言

今天在回答一个粉丝的评论（关于C++ delete 和 delete[ ]）时，引出上面的系列问题，具体流程如下：

1. 对于 new 出的对象数组/基本数据类型数组/string，使用 delete 和 delete[ ] 有何区别？
2. 在用 Clion 跑 C++ 程序测试时发现，对于对象数组的 delete 很容易测试，同时 Clion 也会给出提示，但是对于基本数据类型数组和String的 delete 不好测试（虽然 Clion 也提示了，但没有实验结果证明）；
3. new 出来的数组如果没有得到很好的释放，必然引起内存泄漏，只要找到一款检测 cpp 内存泄漏的工具即可得到验证；
4. 有几种检测内存泄漏的方式，但对于环境或者环境都有限制：① Visual Studio 中搭配 CRT 库检测内存泄漏（官方链接）；② Valgrind，在 Linux 和 MacOS 系统中下载就能用（链接），但是 Windows 系统得通过 WSL；
5. 开始找 Clion 通过 WSL 使用 Valgrind 进行内存泄漏检测 的解决方案，解决报错以及解答相关问题；

二、WSL 是什么

WSL有什么用？
Windows Subsystem for Linux（简称WSL）适用于 Linux 的 Windows 子系统可让开发人员按原样运行 GNU/Linux 环境 - 包括大多数命令行工具、实用工具和应用程序；简单来说，不用双系统和虚拟机就能在 Windows 中使用 linux 系统；

WSL 的优势
不会产生传统虚拟机或双启动设置开销；而且 Clion 中直接支持；

长见识了

三、安装 WSL 并配置 valgrind 相关内容

3.1 CMD 命令安装并重启

现在，可以在管理员 PowerShell 或 Windows 命令提示符中输入命令wsl --install；此命令将启用运行 WSL 并安装 Linux 的 Ubuntu 发行版所需的功能；

然后重启计算机来安装运行适用于 Linux 的 Windows 子系统 (WSL) 所需的全部内容。

如果要更改默认安装的发行版本（链接）

关掉后找不到进入 Linux 的入口，咋整？它其实就是 Store 里面的一个应用，直接应用里找就行；

3.2 设置用户名密码

重启后会自动启动 Linux，然后就等待将 Linux 系统相关文件解压缩并存储到计算机上；（这里要等好一会，十几分钟）

然后让你设置用户名和密码；

3.3 Clion 工具链 Toolchains 配置

Toolchains 里面新建 WSL，然后除了 红框 外的信息 Clion 都会自动填充
红框部分就是我们要在 Linux 里面安装的内容，其实就是 linux 也弄一个 运行C++ 程序的环境；

下面就 一边安装 C++ 环境 一边用 Clion 检测是否成功；

3.4 安装 C++ 相关程序和 valgrind

命令1：sudo apt-get install cmake 安装 cmake；
cmake 安装后，相当于你的 cmake、gcc、gdb 都安装了；
不放心可以用命令检测，比如 gcc sudo apt-get install gcc
如果出现下图，很明显已经安装了 gcc；

命令2：sudo apt-get install build-essential 安装 build-essential；

命令3：sudo apt-get install clang 安装 clang；

命令4：sudo apt-get install valgrind 安装 valgrind；

注意：如果出现这个错误 E: Unable to locate package clang，那么首先检查 package 包名是否写错，如果没错，请毫不犹豫 命令sudo apt-get update 升级 apt；然后再执行之前失败的命令；（其他的解决方案我也试了，不管用，升级 apt 管用）

3.5 补充 Clion 中 Valgrind executable 路径

经过 2.4 后，Clion 起码能够自动检测到 WSL，看看是不是跟我一样

红框都能显示对勾和检测到就没问题，蓝框不用管；

然后进入 valgrind 路径设置

\\wsl$\Ubuntu\usr\bin\valgrind 这个基本不用变，如果你进去没有自动填充就手打吧，valgrind 默认就是安装在这里面；

3.6 解决 CreateProcess error=193 报错

这时候 按道理你可以直接将 Clion 里面的 cpp程序 送到 linux 中执行，怎么操作？点这个按钮就行；

但这时候 我报了个错：
Error running 'C__Clion': Cannot run program "\\wsl$\Ubuntu\usr\bin\valgrind.bin" (in directory "E:\Desktop\Programmer\C++Clion\cmake-build-debug"): CreateProcess error=193, %1 不是有效的 Win32 应用程序。

当时也是一脸蒙蔽，无意间在官网中找到解决方案：

点进去，发现的确省略了一个步骤：

我们需要将 Toolchains 中的 WSL 移到最前面（即设为默认）；

然后这个问题得到解决，又出现新的问题

3.7 解决 CMake 版本不匹配问题

点击 Run with Valgrind Memcheck 运行发现报错

原因是我们 Linux 中的 CMake 版本与 Project 里面的 CMakeLists.txt 设置的版本不同，这里我设置的 3.21，而 Linux 里面的 CMake 版本时 3.16.3；

所以解决办法也很容易，直接修改 CMakeLists.txt 中的版本号即可；

至此，WSL 安装 和 Clion 中配置 Valgrind 所有流程结束；

四、测试 Valgrind

4.1 发生内存泄漏

这是个会导致内存泄漏的程序，没毛病（第5行 需要 delete[] p 才能有效释放内存）

// cbase.h
class cbase {
public:

    cbase();

    ~cbase();

private:
    int cdata;
};
// main.cpp
void funcObject2(const int num) {
    cout << "===== start ====" << endl;
    cbase *p = new cbase[num];
    cout << "===== delete p: ====" << endl;
    delete p;
    cout << "===== end ====" << endl;
}

运行

说明：

1. 第 ① 处，一共分配了20字节；
2. 第 ② 处，20 字节一定发生了内存泄漏，原因推测是这样：cbase 类一个对象是4个字节（只有一个 int 成员变量），完整 new 出对象数组时，内存占用20字节，即 4*3+8=20，8个字节是用于存放数组长度（不同系统可能不一样，有的是4），放在数组的最前面；当我释放了数组的第一个元素后，此时 |8(未释放)|4(已释放)|4(未释放)|4(未释放)|，虽然中间的 4 个字节得到释放，但对于整个连续的 20 字节的块来说，没有释放，因此还是泄漏了 20 字节；这一点在另一篇文章中可能看的更清晰：

4.2 未发生内存泄漏

如果没发生内存泄漏，分两种情况：

情况一：下面例子有效释放内存，不会导致内存泄漏

void funcObject1(const int num) {
    cout << "===== start ====" << endl;
    cbase *p = new cbase[num];
    cout << "===== delete p: ====" << endl;
    delete[] p;
    cout << "===== end ====" << endl;
}

此时，点开 valgrind ，啥都不会显示，一切正常；

情况二：没有泄漏，但提示 new[] 和 delete 不匹配
对于基本数据类型数据，delete 和 delete[ ] 都可以，但是推荐用后者，这里我就用 delete；

void funcChar2(const int num) {
    cout << "===== start ====" << endl;
    char *p = new char[num];
    cout << "===== delete p: ====" << endl;
    delete p;
    cout << "===== end ====" << endl;
}

结果如下：

第 ① 处：基本数据类型没有析构函数，所以 new 和 delete 都不会干啥，但是看第 ② 处： Valgrind，提示 MismatchedFree ，不匹配的释放是什么意思？就是你这个虽然不会导致内存泄漏（泄漏了 0 bytes），但是这么做不好，不对应；

五、总结

讲了几个内容：

1. 了解 WSL 是什么，怎么安装和使用，开了眼界；安装很方便，使用就是 Linux；
2. 初步学会 Valgrind 工具的使用，配置并实地运行和检测；
3. 顺便补了下 C++ 中关于 delete、delete[] 以及内存泄漏的知识，印象中面试也问到过一次；

that’s all！

参考文章：

1. https://www.jetbrains.com/help/clion/how-to-use-wsl-development-environment-in-product.html#a4819047
2. https://blog.csdn.net/qq_27093097/article/details/125209975
3. https://blog.csdn.net/weiwei9363/article/details/107834706