Чтение онлайн

на главную - закладки

Жанры

Linux программирование в примерах

Роббинс Арнольд

Шрифт:

Решение заключается в добавлении специальных отладочных функций «ловушек» («hook»), которые ваша программа может вызвать при приближении к интересующему вас состоянию.

Например, предположим, что вы знаете, что функция

check_salary
вызывает сбой, но лишь когда она вызвана 1427 раз. (Мы не смеемся над вами; в свое время нам пришлось наблюдать довольно странные вещи.)

Чтобы перехватить

check_salary
до того, как она завершится неудачей, создайте специальную фиктивную функцию, которая ничего не делает и просто возвращается, затем сделайте так, чтобы
check_salary
вызывала ее как раз перед 1427-м своим вызовом:

/* debug_dummy --- отладочная функция-ловушка */

void debug_dummy(void) { return; }

struct salary *check_salary(void) {

 /* ...здесь
описания настоящих переменных... */

 static int count = 0; /* для отладки */

 if (++count == 1426)

debug_dummy;

 /* ...оставшаяся часть кода... */

}

Теперь из GDB установите контрольную точку в

debug_dummy
, а затем запустите программу обычным способом:

(gdb) break debug_dummy /* Установить контрольную точку для фиктивной функции */

Breakpoint 1 at 0x8055885: file whizprog.c, line 3137.

(gdb) run /* Запуск программы */

По достижении контрольной точки для

debug_dummy
вы можете установить вторую контрольную точку для
check_salary
и продолжить исполнение:

(gdb) run /* Запуск программы */

Starting program: /home/arnold/whizprog

Breakpoint 1, debug_dummy at whizprog.c, line 3137

3137 void debug_dummy(void) { return; } /* Достижение контрольной точки */

(gdb) break check_salary

 /* Установить контрольную точку для интересующей функции */

Breakpoint 2 at 0x8057913: file whizprog.c, line 3140.

(gdb) cont

По достижении второй контрольной точки программа готова завершиться неудачей, и вы можете пошагово ее пройти, делая все необходимое для отслеживания проблемы.

Вместо использования фиксированной константы ('

++count == 1426
') можно использовать глобальную переменную, которая устанавливается отладчиком в любое нужное вам значение. Это дает возможность избежать перекомпилирования программы

Для

gawk
мы пошли на один шаг дальше и внесли возможность отладочной ловушки в язык, так что функция ловушки могла быть вызвана из программы
awk
. При компилировании для отладки доступна специальная ничего не делающая функция
stopme
. Эта функция, в свою очередь, вызывает функцию С с тем же названием. Это позволяет нам поместить вызовы
stopme
в завершающуюся неудачей программу
awk
непосредственно перед сбойным участком. Например, если
gawk
выдает ошибочные результаты для программы
awk
в 1200-й вводимой записи, мы можем добавить в программу
awk
строку, подобную этой:

NR == 1198 { stopme } # Остановиться для отладки, когда число записей == 1198

/* ...оставшаяся часть программы как ранее... */

Затем из GDB мы можем установить контрольную точку на функции С

stopme
и запустить программу
awk
. Когда контрольная точка срабатывает, мы можем затем установить контрольные точки на другие части
gawk
, где, как мы ожидаем, находится действительная проблема.

Методика функции-ловушки полезна сама по себе. Однако, возможность переместить ее на уровень приложения умножает ее полезность, и она сохранила нам бесчисленное число часов отладки при отслеживании непонятных проблем.

15.5. Отладочные инструменты

Помимо GDB и различных ловушек в исходном коде, которые вы используете для общей отладки, имеется ряд полезных пакетов, которые могут помочь обнаружить определенные разновидности проблем. Поскольку управление динамической памятью является в крупномасштабных программах такой трудной задачей, многие инструменты фокусируются на этой области, часто действуя в качестве замещающих

malloc
и
free
элементов

Имеются коммерческие инструменты, которые делают множество (или все) из тех вещей, что и описываемые нами программы, но не все они доступны для GNU/Linux, а многие довольно дороги. Все пакеты, обсуждающиеся в данном разделе, являются свободно доступными.

15.5.1. Библиотека

dbug
— усовершенствованный
printf

Первым пакетом, который мы исследуем, является библиотека

dbug
. Она основана на идее условно компилируемого отладочного кода, которую мы представили ранее в данной главе, но идет намного дальше, предоставляя сравнительно сложную трассировку времени исполнения и условный вывод отладки. Она реализует многие из описанных нами советов, избавляя вас от хлопот по собственной их реализации.

Библиотека

dbug
, написанная Фредом Фишем (Fred Fish) в начале 1980-х, была с тех пор несколько усовершенствована. Теперь она явным образом является общим достоянием, поэтому ее можно использовать без всяких проблем как в свободном, так и частном программном обеспечении. Она доступна через архив FTP Фреда Фиша [175] как в виде сжатого файла tar, так и в виде архива ZIP. Документация хорошо резюмирует
dbug
:

dbug
является примером внутреннего отладчика. Поскольку она требует внутренней поддержки программы и ее использование не зависит от каких бы то ни было особых возможностей среды исполнения, она всегда доступна и будет выполняться в любом окружении, в котором будет выполняться сама программа. Вдобавок, поскольку это законченный пакет с особым интерфейсом пользователя, все программы, которые ее используют, будут иметь сходные возможности отладки. Это резко контрастирует с другими формами внутренней поддержки, где у каждого разработчика своя собственная, обычно менее квалифицированная, форма внутреннего отладчика...

Пакет

dbug
лишь незначительно снижает скорость выполнения программ, обычно значительно менее 10%, и немного увеличивает их размеры, обычно от 10 до 20%. Определив особый идентификатор препроцессора С, можно снизить оба этих показателя до нуля без необходимости изменений в исходном коде.

Следующий список является кратким изложением возможностей пакета

dbug
. Каждую возможность можно отдельно включать или отключать во время запуска программы, указав соответствующие аргументы командной строки.

• Трассировка исполнения, отображающая уровень потока управления полуграфическим способом с использованием отступов, обозначающих глубину вложения

• Вывод значений всех или любого набора ключевых внутренних переменных.

• Ограничение действий определенным набором указанных функций.

• Ограничение трассировки функций указанной глубиной вложения.

• Пометку каждой выводимой строки названием исходного файла и номером строки.

• Пометку каждой выводимой строки названием текущего процесса.

• Сохранение в стеке или восстановление состояния отладки для обеспечения исполнения со встроенными значениями по умолчанию для отладки.

• Перенаправление потока вывода отладки в стандартный вывод (

stdout
) или указанный файл. По умолчанию поток вывода направляется в стандартную ошибку (
stderr
). Механизм перенаправления полностью независим от обычного перенаправления командной строки, чтобы избежать конфликтов вывода.

175

ftp://ftp.ninemoons.corn/pub/dbug/
Примеч. автора.

Пакет

dbug
требует от вас использования определенного порядка при написании своего кода. В частности, нужно использовать его макросы при возвращении из функции или вызове
setjmp
и
longjmp
. Нужно добавлять один вызов макроса в качестве первого исполняемого оператора каждой функции и вызвать несколько дополнительных макросов из
main
. Наконец, нужно добавить отладочную опцию командной строки, по соглашению, это
– #
, которая редко используется в качестве действительной опции, если вообще используется. В обмен на дополнительную работу вы получаете все только что очерченные преимущества. Давайте взглянем на пример в руководстве:

Поделиться:
Популярные книги

На границе империй. Том 10. Часть 8

INDIGO
Вселенная EVE Online
Фантастика:
боевая фантастика
космическая фантастика
попаданцы
5.00
рейтинг книги
На границе империй. Том 10. Часть 8

Неучтенный элемент. Том 4

NikL
4. Антимаг. Вне системы
Фантастика:
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Неучтенный элемент. Том 4

Бастард

Майерс Александр
1. Династия
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Бастард

Газлайтер. Том 6

Володин Григорий
6. История Телепата
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
аниме
5.00
рейтинг книги
Газлайтер. Том 6

Двойник Короля

Скабер Артемий
1. Двойник Короля
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Двойник Короля

Дважды одаренный. Том VI

Тарс Элиан
6. Дважды одаренный
Фантастика:
аниме
альтернативная история
фэнтези
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Дважды одаренный. Том VI

Эпоха Опустошителя. Том III

Павлов Вел
3. Вечное Ристалище
Фантастика:
попаданцы
аниме
фэнтези
5.00
рейтинг книги
Эпоха Опустошителя. Том III

Законник Российской Империи

Ткачев Андрей Юрьевич
1. Словом и делом
Фантастика:
городское фэнтези
альтернативная история
аниме
5.00
рейтинг книги
Законник Российской Империи

Локки 9. Потомок бога

Решетов Евгений Валерьевич
9. Локки
Фантастика:
фэнтези
попаданцы
героическая фантастика
боевая фантастика
5.00
рейтинг книги
Локки 9. Потомок бога

Тыл-фронт

Головин Андрей
Проза:
военная проза
проза прочее
5.00
рейтинг книги
Тыл-фронт

Прапорщик. Назад в СССР. Книга 6

Гаусс Максим
6. Второй шанс
Фантастика:
попаданцы
альтернативная история
5.00
рейтинг книги
Прапорщик. Назад в СССР. Книга 6

Наследник

Назимов Константин Геннадьевич
3. Травник
Фантастика:
фэнтези
6.80
рейтинг книги
Наследник

Дважды одаренный

Тарс Элиан
1. Дважды одаренный
Фантастика:
альтернативная история
аниме
фэнтези
фантастика: прочее
попаданцы
5.00
рейтинг книги
Дважды одаренный

Я – Легенда

Гарцевич Евгений Александрович
1. Я - Легенда!
Фантастика:
боевая фантастика
попаданцы
рпг
фантастика: прочее
5.00
рейтинг книги
Я – Легенда