一、值的有效性
1、什么是值的有效性？
英文原文是Valid-value (V) bits，直译过来就是有效值（V）位。
我将它理解为值的有效性，就是判断在内存或CPU的物理地址中存储的数据是否有效，比如在内存中变量（int i）代表的物理位置（不是地址），没有初始化，就去使用它，是否合法，参见下面的判断。
2、当仅仅是复制未初始化的值，并且不使用它时，Memcheck不会报告错误，认为是有效的。
例子代码如下：
int i, j;
int a[10], b[10];
for ( i = 0; i < 10; i++ ) {
j = a[i];
b[i] = j;
}
上述代码中数组a没有赋值，将数组a复制给数组b，虽然这段代码没有意思，但是Memcheck不会报错。
3、Memcheck会检查以下三种情况
当使用值生成内存地址；
需要进行控制流决策时；
检测到系统调用时。
例子代码如下：
for ( i = 0; i < 10; i++ ) {
j += a[i];
}
if ( j == 77 )
printf("hello world!\n");
由于“j”没有初始化，并且被用到if（控制流决策），所以此处Memcheck会报告错误。
二、地址的有效性
英文原文是Valid-address (A) bits：有效地址(A)位。
内存的一个物理位置中的数据是否有效，我们称为值的有效性；是否可以合法地读取或写入该位置（即，是否可以访问该位置），来判断地址的有效性。
哪些地址有效：
1、程序启动时，所有全局数据区域都标记为可访问（地址有效）。
2、当程序执行 malloc、new，分配的区域标记为可访问（地址有效），没有分配的依然时无效的；在释放该区域后，该区域标记位不可访问（地址无效）。
3、栈的数据，即局部变量地址有效。实现方法是，根据栈指针寄存器（SP）的移动来触发标记哪些是地址有效、哪些已经无效了。规则是从 SP堆栈的底部到堆栈的区域被标记为可访问，并且下面的区域SP是不可访问的。
三、Memcheck的检查机制可归纳如下：
1、存储器中的每个字节有两个属性：该字节中的值是否有效和该字节是否可以访问；
2、读取或写入存储器时，会检查地址是否有效，如果是无效的地址，则Memcheck会发出无效读取或无效写入错误；
3、当存储器读入CPU寄存器或从寄存器写入存储器时不会检查值的有效性；
4、当CPU寄存器中的值用于生成存储器地址或确定条件分支的结果时，将检查这些值的有效性，如果未定义任何值，则发出错误；
5、一旦检查这些值的有效性后，就将它们设置为检查过的，即标记为值有效，以后再检查就认为是有效的，这避免了重复错误。
6、从内存加载值时，Memcheck会检查该地址是否有效，并在需要时发出非法地址警告。在这种情况下，尽管地址无效，也会将该值标记为有效的，目的是减少呈现给用户的混乱信息量。这样避免了既地址无效又值无效的现象，准确定位错误原因。
7、对于来自部分有效且部分无效的地址的多字节加载，存在模糊的边界情况。有关详细信息，请参阅选项–partial-loads-ok
8、Memcheck会记录分析如下函数：malloc、calloc、realloc、valloc、memalign、free、new、 new[]、delete和 delete[]。
8.1、malloc、new、new[]：分配的内存被标记为可寻址的但不具有有效的值。这意味着初始化后才能使用它们。
8.2、calloc：分配的内存标记为可寻址和有效，因为calloc将区域清除为零。
8.3、realloc：如果新分配的内存大于旧的，则多出的部分标记为地址有效但值无效，如同 malloc。如果新分配的内存小于旧的，则失去的部分标记为不可寻址（地址无效）。
8.4、free、delete、delete[]：传递给这些函数的指针（指向的地址）必须是之前malloc、new、new[]等返回的，否则，Memcheck会报错。如果指针确实有效，则Memcheck将其指向的整个区域标记为不可寻址（释放后地址无效了），并将该块放置在freed-blocks-queue中，目的是尽可能延迟重新分配这个区块。如果在释放后，再去访问它就会引发无效地址错误。