Основы программирования в Linux, Мэтью Нейл

Основы программирования в Linux

на обложку

Мэтью Нейл

Шрифт:

Type "apropos word" to search for commands related to "word".

Command name abbreviations are allowed if unambiguous,

(gdb)

Сам по себе отладчик gdb — приложение, выполняющееся в текстовом режиме, но он предоставляет несколько сокращенных клавишных команд для выполнения повторяющихся задач. Во многих версиях есть редактирование в командной строке с хронологией команд, так что вы можете прокрутить список назад и выполнить ту же команду снова (попробуйте воспользоваться клавишами перемещения курсора). Все версии отладчика поддерживают "пустую команду"; нажатие клавиши <Enter> выполняет последнюю команду еще раз. Это особенно удобно при проверке выполнения программы в построчном режиме с помощью команд

step

или

Для завершения работы gdb применяйте команду

quit

Выполнение программы

Выполнить программу можно с помощью команды

run

. Любые аргументы, переданные вами команде

run

, пересылаются в программу как ее собственные аргументы. В данном случае вам не нужны никакие аргументы.

Предположим, что ваша система, как и системы обоих авторов, теперь генерирует сообщение о нарушении сегментации памяти. Если нет, читайте дальше. Вы узнаете, что делать, когда одна из ваших программ действительно сгенерирует сообщение о нарушении сегментации. Если вы не получили такого сообщения, но хотите поработать с этим примером во время чтения книги, когда первая из проблем, связанных с доступом к памяти, будет устранена, можно взять программу из файла debug4.c.

(gdb) run

Starting program: /home/neil/BLP4e/chapter10/debug3

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x0804846f in sort (a=0x804a040, n=5) at debug3.c:23

23 /* 23 */ if(a[j].key > a[j+1].key) {

(gdb)

Программа, как и прежде, выполняется неверно. Когда программа дает сбой, gdb указывает причину и местонахождение. Теперь вы можете выяснять первопричину проблемы.

В зависимости от ядра вашей системы, версий библиотеки С и компилятора сбой программы может произойти в другом месте, например в строке 25, когда элементы массива меняются местами, а не в строке 23, когда сравниваются поля

key

элементов массива. Если это так, вы увидите следующее сообщение:

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x8000613 in sort (a=0x8001764, n=5) at debug3.c:25

25 /* 25 */ a[j] = a[j+1];

Вы все равно можете продолжать следить за примером сеанса работы gdb, который описывается далее.

Трассировка стека

Программа была остановлена при выполнении функции

sort

в строке 23 исходного файла debug3.c. Если при компиляции вы не включили в программу дополнительную отладочную информацию (

cc -g

), то не сможете увидеть, где программа дала сбой, и использовать имена переменных для просмотра данных.

Увидеть, как вы добрались до этого места, можно с помощью команды

backtrace

(gdb) backtrace

#0 0x0804846f in sort (a=0x804a040, n=5) at debug3.c:23

#1 0x08048583 in main at debug3.c:37

(gdb)

Это очень простая программа и трассировка у нее короткая, т.к. вы не вызывали много функций из других функций. Вы только видите, что

sort

была вызвана из

main

в строке 37 того же файла debug3.c. Обычно проблема гораздо сложнее, и команда

backtrace

применяется для определения маршрута, который привел к месту ошибки. Эта информация очень полезна при отладке функций, вызываемых из множества разных мест.

У команды

backtrace

есть сокращенная форма

и для совместимости с другими отладчиками есть команда

where

, выполняющая ту же функцию.

Просмотр переменных

Отладчик вывел данные в момент остановки программы, и в трассировке стека показаны значения аргументов функции.

Функция

sort

была вызвана с параметром

, значение которого 0х804а040. Это адрес массива. Обычно он в различных системах разный и зависит от используемых компилятора и операционной системы.

Сбойная строка 23 — сравнение одного элемента массива с другим:

/* 23 */ if (a[j].key > a[j+1].key) {

Отладчик можно применять для просмотра содержимого параметров функции, локальных переменных и глобальных данных. Команда

отображает содержимое переменных и других выражений:

(gdb) print j

$1 = 4

Вы видите, что у локальной переменной

значение

. Любые значения, выводимые командами gdb, подобными данной, сохраняются для будущего использования в псевдопеременных. В данном случае переменной

присвоено значение 4, на случай, если она вам позже понадобится. Последующие команды будут сохранять свои результаты в переменных

и т.д.

Значение переменной

, равное 4, означает, что программа попыталась выполнить оператор

if (а[4].key > а[4+1].key)

У массива

array

, который вы передали функции

sort

, только пять элементов, которые пронумерованы от 0 до 4. Поэтому данный оператор считывает несуществующий элемент массива

array[5]

. Переменная цикла

приняла некорректное значение.

Если ваша программа завершилась в строке 25, система обнаружила чтение за пределами массива, только когда взялась за перестановку элементов массива, выполнив оператор

/* 25 */ а[j] = a[j+1];

который при

, равной 4, дает в результате

а[4] = а[4+1];

Просмотреть элементы передаваемого массива можно, применив выражение в команде

. В программе gdb вы можете использовать почти любое допустимое выражение языка С для вывода значения переменной, элемента массива или указателя.

(gdb) print а[3]

$2 = {data = "alex", '\0' <repeats 4091 times>, key = 1}