1 介紹
        MemWatch由 Johan  Lindh 編寫，是一個開放源代碼 C 語言內存錯誤檢測工具。MemWatch支持 ANSI C，它提供結果日志紀錄，能檢測雙重釋放（double-free）、錯誤釋放（erroneous free）、內存泄漏（unfreed memory）、溢出(Overflow)、下溢(Underflow)等等。

1.1 MemWatch的內存處理
        MemWatch將所有分配的內存用0xFE填充，所以，如果你看到錯誤的數據是用0xFE填充的，那就是你沒有初始化數據。例外是calloc()，它會直接把分配的內存用0填充。

        MemWatch將所有已釋放的內存用0xFD填充(zapped with 0xFD).如果你發現你使用的數據是用0xFD填充的，那你就使用的是已釋放的內存。在這種情況，注意MemWatch會立即把一個"釋放了的塊信息"填在釋放了的數據前。這個塊包括關于內存在哪兒釋放的信息，以可讀的文本形式存放，格式為"FBI<counter>filename(line)"。如:"FBI<267>test.c(12)".使用FBI會降低free()的速度，所以默認是關閉的。使用mwFreeBufferInfo(1)開啟。

        為了幫助跟蹤野指針的寫情況，MemWatch能提供no-mans-land（NML）內存填充。no-mans-land將使用0xFC填充.當no-mans-land開啟時，MemWatch轉變釋放的內存為NML填充狀態。

1.2初始化和結束處理
        一般來說，在程序中使用MemWatch的功能，需要手動添加mwInit()進行初始化，并用對應的mwTerm ()進行結束處理。

        當然，如果沒有手動調用mwInit()，MemWatch能自動初始化.如果是這種情形，memwatch會使用atext()注冊mwTerm()用于atexit-queue. 對于使用自動初始化技術有一個告誡;如果你手動調用atexit()以進行清理工作，memwatch可能在你的程序結束前就終止。為了安全起見，請顯式使用mwInit()和mwTerm().

        涉及的函數主要有：

mwInit()    mwTerm()    mwAbort()

1.3 MemWatch的I/O 操作
        對于一般的操作，MemWatch創建memwatch.log文件。有時，該文件不能被創建;MemWatch會試圖創建memwatNN.log文件，NN在01~99之間。

        如果你不能使用日志，或者不想使用，也沒有問題。只要使用類型為"void func(int c)"的參數調用mwSetOutFunc()，然后所有的輸出都會按字節定向到該函數.

        當ASSERT或者VERIFY失敗時，MemWatch也有Abort/Retry/Ignore處理機制。默認的處理機制沒有I/O操作，但是會自動中斷程序。你可以使用任何其他Abort/Retry/Ignore的處理機制,只要以參數"void func(int c)"調用mwSetAriFunc()。后面在1.2使用一節會詳細講解。

        涉及的函數主要有：

mwTrace()           mwPuts()        mwSetOutFunc()  mwSetAriFunc()

mwSetAriAction()    mwAriHandler()  mwBreakOut()

1.4 MemWatch對C++的支持
        可以將MemWatch用于C++,但是不推薦這么做。請詳細閱讀memwatch.h中關于對C++的支持。

2 使用
2.1 為自己的程序提供MemWatch功能
        在要使用MemWatch的.c文件中包含頭文件"memwatch.h"

        使用GCC編譯（注意：不是鏈接）自己的程序時，加入-DMEMWATCH -DMW_STDIO
        如：gcc -DMEMWATCH -DMW_STDIO –o test.o –c  test1.c

2.2 使用MemWatch提供的功能
1）在程序中常用的MemWatch功能有：

        mwTRACE ( const char* format_string, ... );
或TRACE ( const char* format_string, ... );

        mwASSERT ( int, const char*, const char*, int )
或ASSERT ( int, const char*, const char*, int )

        mwVERIFY ( int, const char*, const char*, int )
或VERIFY ( int, const char*, const char*, int )

        mwPuts ( const char* text )

        ARI機制（ mwSetAriFunc(int (*func)(const char *))，
          mwSetAriAction(int action)，
          mwAriHandler ( const char* cause )）

        mwSetOutFunc (void (*func)(int))

        mwIsReadAddr(const void *p, unsigned len )

        mwIsSafeAddr(void *p, unsigned len )

        mwStatistics ( int level )

        mwBreakOut ( const char* cause)

        2）mwTRACE，mwASSERT，mwVERIFY和mwPuts顧名思義，就不再贅述。僅需要注意的是，Memwatch定義了宏TRACE,    ASSERT 和 VERIFY.如果你已使用同名的宏,memwatch2.61及更高版本的memwatch不會覆蓋你的定義。MemWatch2.61及以后，定義了mwTRACE, mwASSERT 和 mwVERIFY宏，這樣，你就能確定使用的是memwatch的宏定義。2.61版本前的memwatch會覆蓋已存在的同名的TRACE, ASSERT 和 VERIFY定義。

        當然，如果你不想使用MemWatch的這幾個宏定義，可以定義MW_NOTRACE, MW_NOASSERT 和 MW_NOVERIFY宏，這樣MemWatch的宏定義就不起作用了。所有版本的memwatch都遵照這個規則。

        3）ARI機制即程序設置的“Abort, Retry, Ignore選擇陷阱。

mwSetAriFunc：

        設置“Abort, Retry, Ignore”發生時的MemWatch調用的函數.當這樣設置調用的函數地址時，實際的錯誤消息不會打印出來，但會作為一個參數進行傳遞。

        如果參數傳遞NULL，ARI處理函數會被再次關閉。當ARI處理函數關閉后， meewatch會自動調用有mwSetAriAction()指定的操作。

        正常情況下，失敗的ASSERT() or VERIFY()會中斷你的程序。但這可以通過mwSetAriFunc()改變，即通過將函數"int myAriFunc(const char *)"傳給它實現。你的程序必須詢問用戶是否中斷，重試或者忽略這個陷阱。返回2用于Abort， 1用于Retry，或者0對于Ignore。注意retry時，會導致表達式重新求值.

        MemWatch有個默認的ARI處理器。默認是關閉的，但你能通過調用mwDefaultAri()開啟。注意這仍然會中止你的程序除非你定義MEMWATCH_STDIO允許MemWatch使用標準C的I/O流。

        同時，設置ARI函數也會導致MemWatch不將ARI的錯誤信息寫向標準錯誤輸出，錯誤字符串而是作為'const char *'參數傳遞到ARI函數.

mwSetAriAction：

        如果沒有ARI處理器被指定，設置默認的ARI返回值。默認是MW_ARI_ABORT

mwAriHandler：

        這是個標準的ARI處理器，如果你喜歡就盡管用。它將錯誤輸出到標準錯誤輸出，并從標準輸入獲得輸入。

mwSetOutFunc：

        將輸出轉向調用者給出的函數(參數即函數地址)。參數為NULL，表示把輸出寫入日志文件memwatch.log.

mwIsReadAddr:

        檢查內存是否有讀取的權限

mwIsSafeAddr:

        檢查內存是否有讀、寫的權限

mwStatistics:

        設置狀態搜集器的行為。對應的參數采用宏定義。

#define MW_STAT_GLOBAL  0       /* 僅搜集全局狀態信息 */

#define MW_STAT_MODULE  1       /* 搜集模塊級的狀態信息 */

#define MW_STAT_LINE    2       /* 搜集代碼行級的狀態信息 */

#define MW_STAT_DEFAULT 0       /* 默認狀態設置 */

mwBreakOut:

        當某些情況MemWatch覺得中斷(break into)編譯器更好時，就調用這個函數.如果你喜歡使用MemWatch,那么可以在這個函數上設置執行斷點。

        其他功能的使用，請參考源代碼的說明。

2.3分析日志文件
        日志文件memwatch.log中包含的信息主要有以下幾點：

        測試日期

        狀態搜集器的信息

        使用MemWatch的輸出函數或宏（如TRACE等）的信息。

        MemWatch捕獲的錯誤信息

        內存使用的全局信息統計，包括四點：1）分配了多少次內存 2）最大內存使用量3）分配的內存總量 4）為釋放的內存總數

        MemWatch捕獲的錯誤記錄在日志文件中的輸出格式如下：

message: <sequence-number> filename(linenumber), information

2.4 注意事項
        mwInit()和mwTerm()是對應的.所以使用了多少次mwInit()，就需要調用多少次

        mwTerm()用于終止MemWatch.

        如果在流程中捕獲了程序的異常中斷，那么需要調用mwAbort()而不是

        mwTerm()。即使有顯示的調用mwTerm()，mwAbort()也將終止MemWatch。

        MemWatch不能確保是線程安全的。如果你碰巧使用Wind32或者你使用了線程，作為2.66，是初步支持線程的。定義WIN32或者MW_PTHREADS以明確支持線程。這會導致一個全局互斥變量產生，同時當訪問全局內存鏈時，MemWatch會鎖定互斥變量，但這遠不能證明是線程安全的。

3 結論
        從MemWatch的使用可以得知，無法用于內核模塊。因為MemWatch自身就使用了應用層的接口，而不是內核接口。但是，對于普通的應用層程序，我認為還是比較有用，并且是開源的，可以自己修改代碼實現；它能方便地查找內存泄漏，特別是提供的接口函數簡單易懂，學習掌握很容易，對應用層程序的單元測試會較適用。