一、概述
Massif是一个堆分析器。它统计程序使用的堆内存大小（由malloc等函数分配的内存）。默认情况下不统计程序所使用的所有内存，如果想统计所有内存，需要使用选项–pages-as-heap=yes。
堆分析可以帮助减少程序使用的内存。如果分配的内存还没有释放并且指针也在，这种情况对于Memcheck（内存泄漏检查器）来说不算错误。但是随着时间内存增加，这也算内存泄漏，Massif可以帮助识别这些泄漏。
重要的是，Massif不仅会报告程序正在使用多少堆内存，还会提供非常详细的信息，来指明这些内存是由程序中哪部分分配的。
二、使用
0、源码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{
int *x = (int *)malloc(sizeof(int)*10);
free(x);
x = (int *)malloc(sizeof(int)*10);
int *y = (int *)malloc(sizeof(int)*10);
free(y);
free(x);
return 0;
}
1、 编译
gcc编译源码时，添加 -g 选项，Massif对编译优化没有要求。
2、分析
执行命令：valgrind --tool=massif --time-unit=B ./a.out，./a.out是可执行程序，执行完毕后，massif将分析数据保存在在当前目录下，文件格式是massif.out.PID，PID是进程号
3、查看
使用 ms_print massif.out.PID查看分析结果，内容如下
--------------------------------------------------------------------------------
Command: ./a.out
Massif arguments: --time-unit=B
ms_print arguments: massif.out.5262
--------------------------------------------------------------------------------
B
112^ ############
| #
| #
| #
| #
| #
| #
| #
| #
| #
| @@@@@@@@@@@@ ::::::::::::# :::::::::::
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
| @ : # :
0 +----------------------------------------------------------------------->B
0 336
Number of snapshots: 9
Detailed snapshots: [2, 6 (peak)]
--------------------------------------------------------------------------------
n time(B) total(B) useful-heap(B) extra-heap(B) stacks(B)
--------------------------------------------------------------------------------
0 0 0 0 0 0
1 56 56 40 16 0
2 56 56 40 16 0
71.43% (40B) (heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
->71.43% (40B) 0x40058D: main (main.c:6)
--------------------------------------------------------------------------------
n time(B) total(B) useful-heap(B) extra-heap(B) stacks(B)
--------------------------------------------------------------------------------
3 112 0 0 0 0
4 168 56 40 16 0
5 224 112 80 32 0
6 224 112 80 32 0
71.43% (80B) (heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
->35.71% (40B) 0x4005A7: main (main.c:8)
|
->35.71% (40B) 0x4005B5: main (main.c:9)
|
->00.00% (0B) in 1+ places, all below ms_print's threshold (01.00%)
--------------------------------------------------------------------------------
n time(B) total(B) useful-heap(B) extra-heap(B) stacks(B)
--------------------------------------------------------------------------------
7 280 56 40 16 0
8 336 0 0 0 0
4、 说明
<1> 坐标图详解
坐标图中“:”表示普通快照、“@”表示详细快照、“#”表示峰值快照；坐标图左下角的“Number of snapshots: 9”是快照总数量、
“Detailed snapshots: [2, 6 (peak)]”是详细快照列表，peak表示峰值快照。
<2>普通快照详解
-<a>-------<b>------------ <c>----------<d>---------------<e>-------------<f>--
n time(B) total(B) useful-heap(B) extra-heap(B) stacks(B)
--------------------------------------------------------------------------------
0 0 0 0 0 0
1 56 56 40 16 0
<a>快照编号；
<b>快照采集时间，(B)括号中的B表示时间单位是字节，在执行Massif分析时，添加了参数–time-unit=B；
<c>总内存消耗量；
<d>可用堆内存的字节数，即程序申请内存时，指定的数量；
<e>额外堆内存的字节数，包括管理内存增加的字节（默认是8，可以使用–heap-admin选项来重新设定）和为了对齐多出的字节（通常是8或16，可以使用–alignment选项来重新设定）；
<f>栈的大小，默认情况下，栈分析是关闭的，因为它会大大降低Massif的速度。因此，示例中的表示栈大小的列为零（可以使用–stacks=yes选项打开栈分析 ）。
<3>详细快照详解
除了基本计数（和普通快照一样）之外，它还提供了一个分配树，准确地指出这些堆内存是由哪些代码分配的：
71.43% (40B) (heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
->71.43% (40B) 0x40058D: main (main.c:6)
第一行表示分配的函数；
第二行表示在源码中的位置
<4>峰值快照详解
峰值快照和详细快照一样，不再赘述
5、警告
如果程序有分支（有父子进程），需要使用–massif-out-file选项来指定保存文件名，并且在文件名中添加“%p”，来分别保存父子进程的分析结果，否则会记录到一个文件中，导致ms_print无法读取。
6、完整内存分析
默认情况下，Massif只分析堆内存，即函数malloc、 calloc、 realloc、memalign、new、new[]和一些其他类似的函数分配的内存。这意味着它不直接分析较低级别的系统调用，如 mmap、 mremap、brk。它也不分析代码段、数据段和BSS段（约等于全局区域）的大小。因此Massif分析报告的数字可能远远小于top等程序工具所报告的数字。
如果想测量程序使用的所有内存，可以使用–pages-as-heap=yes选项，启用此选项后，Massif通过把mmap和类似系统调用函数分配的每个“页面”都被视为一个不同于常规堆块的“块”来分析。这意味着代码段、数据段、BSS段和栈内存都被测量。
注意：不允许–stacks=yes和–pages-as-heap=yes同时出现。
设置–pages-as-heap=yes后，ms_print的输出大部分不变。一个区别是每个详细快照的开头由：
（heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
变成：
(heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
三、Massif命令行选项
–heap=<yes|no> [default: yes]
是否启动对分析，默认是yes（启动）。
–heap-admin= [default: 8]
设置每个块的管理字节数，属于快照详解中额外字节数
–stacks=<yes|no> [default: no]
是否启动栈内存分析，启动后会减慢Massif，默认是关闭。
–pages-as-heap=<yes|no> [default: no]
是否检查程序所使用的全部内存，即代码段、数据段、BSS段和栈内存，参见上面的分析。
注意：不允许–stacks=yes和–pages-as-heap=yes同时出现。
–depth= [default: 30]
设置详细快照中分配树的最大深度。增加它将使Massif运行得更慢，使用更多内存，并产生更大的输出文件。
–alloc-fn=
指定封装了堆分配函数的函数名。
注意：
如果malloc1封装了函数malloc，并且malloc2又封装了malloc1，则只指定 --alloc-fn=malloc2将不起作用。还需要指定–alloc-fn=malloc1；
如果是C++，必须完整地写入重载的函数名，并放到单引号内，如：
--alloc-fn ='operator new（unsigned，std :: nothrow_t const＆）'
–ignore-fn=
指定堆分析时，忽略的函数，如malloc、new或–alloc-fn指定的函数等，编写C ++函数名的规则与–alloc-fn相同。
–threshold=<m.n> [default: 1.0]
设置详细快照中分配树是否打印出来代码详细位置的阈值，低于该阈值时，不打印，默认是1.0%，如：
99.76% (10,000B) (heap allocation functions) malloc/new/new[], --alloc-fns, etc.
->79.81% (8,000B) 0x80483C2: g (example.c:5)
| ->39.90% (4,000B) 0x80483E2: f (example.c:11)
| | ->39.90% (4,000B) 0x8048431: main (example.c:23)
| |
| ->39.90% (4,000B) 0x8048436: main (example.c:25)
|
->19.95% (2,000B) 0x80483DA: f (example.c:10)
| ->19.95% (2,000B) 0x8048431: main (example.c:23)
|
->00.00% (0B) in 1+ places, all below ms_print's threshold (01.00%)
–peak-inaccuracy=<m.n> [default: 1.0]
针对峰值快照的选项，当内存增加到比前一个峰值至少1.0%（默认值）时，才将这时的内存进行详细的快照，更新为新的峰值。否则内存增加一点点就记录为峰值会影响Massif的性能。
–time-unit=<i|ms|B> [default: i]
设置Massif分析的时间单位。有三种：按照程序运行的指令数、按照时间（毫秒）、按照申请、释放的字节数变化。最后一种对于小程序和测试时非常有用，因为它的复现性比较好。
–detailed-freq= [default: 10]
设置详细快照的频率。当设置为1（–detailed-freq=1）时，每个快照都被记录成详细的。
–max-snapshots= [default: 100]
设置最大快照数。如果设置为N，对于除非常小的程序（程序小到它全部快照数不超过默认值）外，最终的快照数将介于N / 2和N之间。
–massif-out-file= [default: massif.out.%p]
将Massif分析数据写入指定file 而不是默认输出文件 massif.out.。
文件名中可以添加 %p和%q用来加入进程ID和%q后指定环境变量的内容。
比如，有环境变量“HELLO”，可以使用下面的命令格式将进程ID和该环境变量加入到文件名中：
valgrind --tool=massif --massif-out-file=hello.%p.%q{HELLO} ./a.out
如果%q后没有环境变量，将报错：valgrind: --massif-out-file: expected ‘{’ after ‘%q’，错误的命令格式如下：
valgrind --tool=massif --massif-out-file=hello.%p.%q ./a.out
如果%q后面的环境变量不存在，将报错：valgrind: --massif-out-file: environment variable HELLO is not set
四、ms_print命令行选项
-h --help
显示帮助信息。
–version
显示版本号。
–threshold=<m.n> [default: 1.0]
与Massif的–threshold选项相同，但在分析后而不是在分析期间使用。
–x=<4…1000> [default: 72]
设置图表的宽度。
–y=<4…1000> [default: 20]
设置图表的高度。