Valgrind（バルグリンド）とは？– C/C++開発者必須のメモリデバッグツール解説

1. はじめに

CやC++など、メモリ管理を手動で行う言語では、メモリリークやアクセス違反、未初期化変数などが原因で、予測不能なバグが発生しがちです。
それらを効率的かつ網羅的に検出してくれるツールが、今回紹介する Valgrind（バルグリンド）です。

本記事では、Valgrindの基本機能と使い方、出力結果の読み解き方までを丁寧に解説します。

2. Valgrindとは？

Valgrindは、Linux上で動作する動的解析ツールスイートです。
その中でも特に有名なコンポーネントが Memcheck で、これは以下のような不具合を検出します：

メモリリーク
二重解放
未初期化メモリの使用
不正アクセス（境界外参照など）
不正なfreeやdelete

Valgrindは実行中のプログラムを仮想環境でトレースし、命令ごとのメモリアクセスを監視するため、かなり高精度です。

3. Valgrindのインストール

Ubuntu / Debian

sudo apt install valgrind

Fedora / RHEL系

sudo dnf install valgrind

macOS（Homebrew経由。ただし公式サポート対象外）

brew install valgrind

※macOSではバージョンによって不安定です。Linux推奨。

4. サンプルコード：メモリリークを含むCプログラム

// leak.c
#include <stdlib.h>

int main() {
    int *p = malloc(sizeof(int) * 10);
    p[5] = 123;
    // free(p); ← 解放し忘れている
    return 0;
}

コンパイル（デバッグ情報付き）

gcc -g leak.c -o leak

5. Valgrindの実行と出力

valgrind ./leak

出力例：

==12345== Memcheck, a memory error detector
==12345== LEAK SUMMARY:
==12345==    definitely lost: 40 bytes in 1 blocks
==12345==    indirectly lost: 0 bytes in 0 blocks
==12345==    possibly lost: 0 bytes in 0 blocks
==12345==    still reachable: 0 bytes in 0 blocks
==12345==         suppressed: 0 bytes in 0 blocks

ポイント解説：

definitely lost: 確実にリークしているメモリ
still reachable: プログラム終了後も解放されなかったが、まだ参照可能
suppressed: 無視するよう設定されたメモリ領域

6. よくあるエラー例

二重解放（double free）

free(p);
free(p); // これが原因

Valgrind出力：

Invalid free() / delete / delete[]

未初期化変数の使用

int x;
printf("%d", x); // 初期化されていない