Основы программирования в Linux

Вставка исправлений с помощью отладчика

Вы уже видели, что можно применять отладчик для установки точек останова и просмотра значений переменных. Применив точки останова с заданными действиями, можно проверить исправление, называемое "заплатой", перед тем, как изменять текст программы и выполнять ее повторную компиляцию. В данном случае нужно остановить программу в строке 30 и увеличить переменную n. В дальнейшем, когда строка 30 выполнится, значение останется неизменным.

Давайте перезапустим программу с самого начала. Прежде всего вы должны удалить вашу точку останова и отладочный вывод. С помощью команды info можно увидеть, какие точки останова и какой вывод вы включили:

 (gdb) info display
 Auto-display expressions now in effect:
 Num Enb Expression
 1: y array[0]@5 (gdb) info break
 Num Type Disp Enb Address What
 1 breakpoint keep y 0x08048427 in sort at debug4.c:21
  breakpoint already hit 3 times
  cont

Вы можете либо отключить эти точки останова, либо удалить их совсем. Если их отключить, у вас останется возможность включить их позже, когда понадобится.

 (gdb) disable break 1
 (gdb) disable display 1
 (gdb) break 30
 Breakpoint 2 at 0x8048545: file debug4.c, line 30.
 (gdb) commands 2
 Type commands for when breakpoint 2 is hit, one per line.
 End with a line saying just "end".
 >set variable n = n+1
 >cont
 >end
 (gdb) run
 Starting program: /home/neil/BLP4e/chapter10/debug4

 Breakpoint 2, sort (a=0x804a040, n=5) at debug4.c:30
 30 /* 30 */ n--;

 Breakpoint 2, sort (a=0x804a040, n=5) at debug4.c:30
 30 /* 30 */ n--;

 Breakpoint 2, sort (a=0x804a040, n=5) at debug4.c:30
 30 /* 30 */ n--;

 Breakpoint 2, sort (a=0x804a040, n=5) at debug4.c:30
 30 /* 30 */ n--;

 Breakpoint 2, sort (a=0x804a040, n=5) at debug4.c:30
 30 /* 30 */ n--;
 array[0] = {alex, 1}
 array[1] = {john, 2}
 array[2] = {bill, 3}
 array[3] = {neil, 4}
 array[4] = {rick, 5}

 Program exited with code 025.
 (gdb)

Программа выполняется полностью и выводит корректный результат. Теперь можно внести изменения и переходить к тестированию ее с большим объемом данных.

Дополнительные сведения о gdb

Отладчик проекта GNU — исключительно мощный инструмент, способный снабжать множеством сведений о внутреннем состоянии выполняющихся программ. В системах, поддерживающих средство аппаратно устанавливаемых контрольных точек, можно применять gdb для наблюдения за изменениями переменных в режиме реального времени. Аппаратно устанавливаемые контрольные точки — это функция некоторых ЦПУ; такие процессоры способны автоматически останавливаться при возникновении определенных условий, обычно доступе к памяти в заданной области. Кроме того, gdb может следить (watch) за выражениями. Это означает, что с потерей производительности gdb может остановить программу, когда выражение принимает конкретное значение, независимо от того, в каком месте программы выполнялось вычисление.

Точки останова можно устанавливать со счетчиками и условиями, так что они включаются только после фиксированного числа проходов или при выполнении условия.

Отладчик gdb также способен подключаться к уже выполняющимся программам. Это очень полезно при отладке клиент-серверных систем, поскольку вы сможете отлаживать некорректно ведущий себя серверный процесс во время выполнения без необходимости останавливать и перезапускать его. Можно компилировать программы, например, с помощью строки gcc -O -g, чтобы получить преимущества от применения оптимизации и отладочной информации. Недостаток заключается в том, что оптимизация может слегка переупорядочить текст программы, поэтому, когда вы будете выполнять программу в пошаговом режиме, может оказаться, что вы "скачете вперед и назад" по строкам, чтобы добиться того эффекта, что и в первоначальном тексте программы.

Отладчик gdb можно также применять для отладки аварийно завершившихся программ. Системы Linux и UNIX при аварийном завершении программы часто создают дамп ядра в файле с именем core. Это отображение карты памяти программы, которое содержит значения глобальных переменных в момент возникновения сбоя. Вы сможете использовать gdb для того, чтобы определить место в программе, вызвавшее аварийное завершение. Дополнительную информацию см. в интерактивном справочном руководстве к gdb.

Отладчик gdb доступен в соответствии с требованиями Общедоступной лицензии проекта GNU и его поддерживает большинство систем UNIX. Мы настоятельно рекомендуем вам, как следует изучить его.

Дополнительные средства отладки

Помимо полнофункциональных отладчиков, таких как gdb, Linux-системы обычно предоставляют и другие средства, которые можно применять для поддержки процесса отладки. Некоторые из них снабжают статической информацией о программе, другие обеспечивают динамический анализ.

Статический анализ предоставляет сведения только об исходном тексте программы. Программы ctags, cxref и cflow работают с исходными файлами и предлагают полезные данные о вызовах функций и их месте в программе.

Динамический анализ предоставляет информацию о том, как программа ведёт себя во время выполнения. Программы prof и gprof предлагают сведения о том, какие функции были выполнены, и сколько времени заняло их выполнение,

Давайте рассмотрим некоторые из этих средств и их вывод. Не все они будут доступны во всех системах, хотя у многих из этих средств есть свободно распространяемые версии.

Lint удаление ошибок из ваших программ