gdb - Introdução Adriano Cruz 21 de julho de 2017 Instituto de Matemática Departamento de Ciência da Computação UFRJ

Transcrição

1 gdb - Introdução Adriano Cruz adriano@nce.ufrj.br 21 de julho de 2017 Instituto de Matemática Departamento de Ciência da Computação UFRJ 1

2 Resumo Seção Introdução Depurando gdb 2

3 Bibliografia 1 3

4 Objetivos gdb O objetivo deste capítulo é apresentar estratégias e ferramentas para depuração de programas. 4

5 Testar e Depurar? Testar: Como devo proceder para testar um programa? Depurar: Como devo proceder para depurar um programa? 5

6 Resumo Seção Introdução Depurando gdb 6

7 Depurando! Maioria dos bugs podem ser reproduzidos. Bugs são diferenças entre o que era esperado e o resultado da execução. Nem todos os bugs aparecem durante uma execução. Todo programa tem sempre um bug a mais. 7

8 Dicas Entenda as mensagens de erro. Pense antes de escrever. Afobados comem cru. Procure os bugs familiares. Vá por partes. Use a tática do Jack o estripador. Adicione testes internos no seu programa. Escreva mensagens de teste. Use um depurador (gdb). Procure nas modificações mais recentes. 8

9 Entenda as mensagens de erro 1 #i n c l u d e <s t d i o o. h> i n t main ( i n t argc, char argv ) { 3 / Imprime Alo mundo e r e t o r n a 0 5 p r i n t f (" Alo mundo\n ") ; r e t u r n 0 ; 7 } gcc -o Alooo Alooo.c -Wall -ansi -pedantic Alooo.c:7:20: fatal error: stdioo.h: No such file or directory compilation terminated. Quem indicou o erro? 9

10 Entenda as mensagens de erro 1 # include <stdio.h> int main( int argc, char ** argv) { 3 /* Imprime Alo mundo e retorna 0 5 printf ("Alo mundo \n"); return 0; 7 } gcc -o Alooo Alooo.c -Wall -ansi -pedantic Alooo.c: In function?main?: Alooo.c:9:5: error: unterminated comment /* Imprime Alo mundo e retorna 0 ^ Alooo.c:8:1: error: expected declaration or statement at end of input int main(int argc, char **argv) { ^ Alooo.c:8:1: warning: control reaches end of non-void function [-Wreturn-type] int main(int argc, char **argv) { ^ 10

11 Entenda as mensagens de erro 1 # include <stdio.h> # include <stdio.h> 3 int main( int argc, char ** argv) { /* Imprime Alo mundo e retorna 0 */ 5 prinf ("Alo mundo \n"); 7 return 0; } gcc -o Alooo Alooo.c -Wall -ansi -pedantic Alooo.c: In function?main?: Alooo.c:11:5: warning: implicit declaration of function?prinf? [-Wimplicit-function-declaration] prinf("alo mundo\n"); ^ /tmp/cc3ovtuw.o: In function main : Alooo.c:(.text+0x1a): undefined reference to prinf collect2: error: ld returned 1 exit status 11

12 Pense antes Faça uma modificação de cada vez. Desenhe figuras representando as estruturas de dados. Pare para descansar Sonhe com o bug. Começe antes para ter tempo de fazer isto. Explique o código para: Sua vó Qualquer um que aparecer. Um cabo de vassoura. Um zumbi. 12

13 Procure bugs familiares switch (i) { case 0:... break; case 1:... case 2: } if (0 <= x <= 0) {... } if (i = 10) {... } int a; scanf("%d", a); int i = 10; int j = 40; printf("%d", i / j * j); 13

14 Procure bugs familiares OBOB (Off By One Bug). Laços que executam uma vez a mais (ou a menos). Copy and Paste bugs. Verifique reuso de variáveis. 14

15 Vá por partes - Dados de entrada Programa falha em um conjunto de dados. Reduzindo: Procure a menor quantidade de dados que causa o erro desaparecer. Vá reduzindo a quantidade de dados de uma maneira que facilita achar o causador do erro. Aumentando: Aumente a quantidade de dados até o erro aparecer. 15

16 Vá por partes - Código Procure o menor pedaço de código que causa o erro. Remova código. Adicione código. 16

17 Escreva na saída Pobre: Imprima valores de variáveis importantes. printf("%d", variavel); sdtout é bufferizado. programa pode quebrar antes da saída aparecer Talvez melhor: printf("%d\n", variavel); Usar \n limpa o buffer de sdtout, mas não se sdtout for redirecionado para um arquivo. Melhor: printf("%d\n", variavel); fflush(stdout); Chamar fflush limpa o buffer. 17

18 Use um depurador Próxima seção 18

19 Procure nas modificações recentes Depure agora, não mais tarde! Díficil Escreva o programa todo. Teste o programa todo. Mais fácil Escreva um pouco. Teste um pouco. Escreva mais um pouco. Teste um pouco

20 Procure nas modificações recentes Mantenha versões antigas! Díficil Mude o código. Observe um bug. Tente lembrar o que mudo desde a última versão que funcione. Mais fácil Guarde versão que funciona. Mude o código. Observe um bug. Compare a versão atual com a última que funcionou. 20

21 Mantendo versão anterior Manualmente crie uma cópia do projeto. Use RCS. Use git (bastante popular atualmente). 21

22 Resumo Seção Introdução Depurando gdb 22

23 O que é? GNU debugger - gdb Um depurador para diversas linguagens, incluindo C e C++. Um depurador permite que inspecionemos o que o programa está fazendo durante a sua execução. Erros, tais como, segmentation faults, podem ser mais fáceis de serem corrigidos com a ajuda do gdb. 23

24 O que é? Normally, you would compile a program like: gcc [flags] <source files> -o <output file> Por exemplo: gcc -Wall -ansi -pedantic prog1.c -o prog1 Para usar o gdb precisamos adicionar a opção -g. gcc [other flags] -g <source files> -o <output file> Por exemplo: gcc -Wall -ansi -pedantic -g prog1.c -o prog1 24

25 Como usar? Para rodar usar gdb ou gdb prog1 Irá aparecer um indicador (prompt) que como este: (gdb) Se foi usada a primeira opção então é necessário agora dar o nome do programa: (gdb) file prog1 25

26 O shell gdb tem um shell interativo. O shell pode lembrar-se de comandos anteriores (teclas de setas), automaticamente completar comandos com a tecla TAB etc Dica Se precisar de informações acerca de um comando usar o comando help com ou sem um argumento. (gdb) help [command] (gdb) help next 26

27 Executando o programa Para rodar o programa use: (gdb) run Se o programa não tem nenhum erro ele irá executar normalmente. Se o programa tem problemas o gdb irá imprimir informações sobre o erro, como por exemplo: a linha onde o erro ocorreu, e os parâmetros para a função que causou o erro: Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault. 0x dc in soma (v=0x7ffff7fa2010, n=50000) at seg.c:6 6 for (i = 0; i < 2*n; i++) s += *(v+i); 27

28 O programa culpado #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int soma( int *v, int n) { int i, s = 0; for ( i = 0; i < 2* n; i ++) s += *( v+i); return s; } int main ( void) { int n, i, s; int *v; } scanf ("%d", &n); v = (int *) malloc (n * sizeof (int )); for ( i = 0; i < n; i ++) v[i] = i +1; s = soma(v, n); printf ("%d\n", s); return 0; 28

29 Não funciona! E se o programa rodou, mas não está funcionando? 29

30 Não funciona! E se o programa rodou, mas não está funcionando? Idéia Básica Precisamos de um modo de rodar o programa passo a passo, observar variáveis, rodar até um determinado ponto etc 29

31 Breakpoints Breakpoints podem ser usados para parar o programa em um ponto determinado. Pontos podem ser números de linha, nomes de funções etc. A forma mais simples é o comando break. Por exemplo, (gdb) break prog.c:6 Este comando define um ponto de parada na linha 6 do arquivo prog.c Se o programa passar por este ponto ele irá parar e esperar por outro comando. Dica Podem ser definidos tantos pontos de parada quanto forem necessários. 30

32 Mais breakpoints É possível usar o nome da função para definir o ponto de parada. Se o seu programa possui uma função int soma(int v, int n) é possível usar o seguinte comando: (gdb) break soma Este comando define um ponto de parada no início da função soma.c Se o programa passar por este ponto ele irá parar e esperar por outro comando. Dica Podem ser definidos tantos pontos de parada quanto forem necessários. 31

33 E agora? Uma vez definido um breakpoint é possível usar o comando run O programa irá reiniciar e parar no breakpoint se ele passar por lá. Também é possível continuar até o próximo breakpoint usando o comando continue Outra alternativa é executar o programa instrução a instrução usando o comando step 32

34 Mais passo a passo Parecido com step, há o comando next Este comando também anda passo a passo, com a diferença que ele não entra na função. Ele a trata como uma única instrução. Dica Digitando step ou next várias vezes pode ser cansativo. Se você digitar ENTER, gdb irá repetir o último comando digitado. 33

35 E as variáveis? Até agora somente vimos como parar um programa. E se for necessário ver valores de variáveis? O comando print imprime o valor da variável especificada. (gdb) print my var (gdb) print/x my var O comando print/x imprime o valor da variável especificada em hexa. 34

36 Pontos de observação Breakpoints interrompem o programa em uma linha ou função específica. watchpoints atuam em variáveis. Eles param o programa sempre que uma variável é modificada. Por exemplo, o comando: (gdb) watch var Após este comando, sempre que o valor da variável var é modificado, o programa irá imprimir o valor velho e o novo. Dica gdb define qual é a variável a ser observada pelo seu escopo, relativamente a posição onde você está na hora da observação. 35

37 Outros comandos backtrace - produz um trace da pilha das chamadas de função que levaram a um segmentation fault. where - o mesmo que backtrace; funciona mesmo quando ainda estamos no meio do programa. finish - roda até que a função atual termine. delete - apaga o ponto de parada especificado. info breakpoints - mostra informações sobre os breakpoints. Dica Olhar nas seções 5 e 9 do manual especificado no início para outros comandos úteis. 36

38 The End 37