Как установить точку останова в GDB, где функция возвращает?

У меня есть функция С++, которая имеет множество операторов возврата в разных местах. Как установить точку останова в операторе return, где функция действительно возвращается?

И что означает команда "break" без аргумента?

Ответ 1

break без аргументов прекращает выполнение при следующей команде в текущем выбранном фрейме стека. Вы выбираете рамки с помощью команд frame или up и down. Если вы хотите отладить точку, в которой вы фактически оставите текущую функцию, выберите следующий внешний кадр и перерыв там.

Ответ 2

В отличие от ответов до сих пор большинство компиляторов создавали единую инструкцию по сборке, независимо от того, сколько операторов return находятся в функции (для компилятора это удобно сделать, поэтому есть только одно место для выполнить всю очистку стека).

Если вы хотите остановиться на этой инструкции, все, что вам нужно сделать, это disas и искать retq (или что бы то ни было, инструкция возврата для вашего процессора) и установить на нем контрольную точку. Например:

int foo(int x)
{
  switch(x) {
   case 1: return 2;
   case 2: return 3;
   default: return 42;
  }
}

int main()
{
  return foo(0);
}


(gdb) disas foo
Dump of assembler code for function foo:
   0x0000000000400448 <+0>: push   %rbp
   0x0000000000400449 <+1>: mov    %rsp,%rbp
   0x000000000040044c <+4>: mov    %edi,-0x4(%rbp)
   0x000000000040044f <+7>: mov    -0x4(%rbp),%eax
   0x0000000000400452 <+10>:    mov    %eax,-0xc(%rbp)
   0x0000000000400455 <+13>:    cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
   0x0000000000400459 <+17>:    je     0x400463 <foo+27>
   0x000000000040045b <+19>:    cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
   0x000000000040045f <+23>:    je     0x40046c <foo+36>
   0x0000000000400461 <+25>:    jmp    0x400475 <foo+45>
   0x0000000000400463 <+27>:    movl   $0x2,-0x8(%rbp)
   0x000000000040046a <+34>:    jmp    0x40047c <foo+52>
   0x000000000040046c <+36>:    movl   $0x3,-0x8(%rbp)
   0x0000000000400473 <+43>:    jmp    0x40047c <foo+52>
   0x0000000000400475 <+45>:    movl   $0x2a,-0x8(%rbp)
   0x000000000040047c <+52>:    mov    -0x8(%rbp),%eax
   0x000000000040047f <+55>:    leaveq 
   0x0000000000400480 <+56>:    retq   
End of assembler dump.
(gdb) b *0x0000000000400480
Breakpoint 1 at 0x400480
(gdb) r

Breakpoint 1, 0x0000000000400480 in foo ()
(gdb) p $rax
$1 = 42

Ответ 3

Вы можете использовать обратную отладку, чтобы узнать, где функция фактически возвращается. Завершите выполнение текущего кадра, сделайте обратный шаг, а затем вы должны остановить только что возвращенный оператор.

(gdb) record
(gdb) fin
(gdb) reverse-step

Ответ 4

Перерыв на все retq текущей функции

Эта команда Python устанавливает retq останова для каждой инструкции retq текущей функции:

class BreakReturn(gdb.Command):
    def __init__(self):
        super().__init__(
            'break-return',
            gdb.COMMAND_RUNNING,
            gdb.COMPLETE_NONE,
            False
        )
    def invoke(self, arg, from_tty):
        frame = gdb.selected_frame()
        # TODO make this work if there is no debugging information, where .block() fails.
        block = frame.block()
        # Find the function block in case we are in an inner block.
        while block:
            if block.function:
                break
            block = block.superblock
        start = block.start
        end = block.end
        arch = frame.architecture()
        pc = gdb.selected_frame().pc()
        instructions = arch.disassemble(start, end - 1)
        for instruction in instructions:
            if instruction['asm'].startswith('retq '):
                gdb.Breakpoint('*{}'.format(instruction['addr']))
BreakReturn()

Источник это с:

source gdb.py

и используйте команду как:

break-return
continue

Теперь вы должны быть в retq.

Шаг до ретк

Просто для удовольствия, другая реализация, которая останавливается при обнаружении retq (менее эффективна из-за отсутствия аппаратной поддержки):

class ContinueReturn(gdb.Command):
    def __init__(self):
        super().__init__(
            'continue-return',
            gdb.COMMAND_RUNNING,
            gdb.COMPLETE_NONE,
            False
        )
    def invoke(self, arg, from_tty):
        thread = gdb.inferiors()[0].threads()[0]
        while thread.is_valid():
            gdb.execute('ni', to_string=True)
            frame = gdb.selected_frame()
            arch = frame.architecture()
            pc = gdb.selected_frame().pc()
            instruction = arch.disassemble(pc)[0]['asm']
            if instruction.startswith('retq '):
                break
ContinueReturn()

Это будет игнорировать ваши другие точки останова. ТОДО: можно избежать?

Не уверен, что это быстрее или медленнее, чем reverse-step.

Версию, которая останавливается на данном коде операции, можно найти по адресу: fooobar.com/questions/53193/...

Ответ 5

rr - rr обратной отладки

Подобно record GDB, упомянутой на fooobar.com/questions/53188/..., но гораздо более функциональной, чем в GDB 7.11 и rr 4.1.0 в Ubuntu 16.04.

Примечательно, что он правильно работает с AVX:

что мешает ему работать со стандартными вызовами библиотеки по умолчанию.

Установите Ubuntu 16.04:

sudo apt-get install rr linux-tools-common linux-tools-generic linux-cloud-tools-generic
sudo cpupower frequency-set -g performance

Но также подумайте о компиляции из исходного кода, чтобы получить последние обновления, это было не сложно.

Тестовая программа:

int where_return(int i) {
    if (i)
        return 1;
    else
        return 0;
}

int main(void) {
    where_return(0);
    where_return(1);
}

скомпилируйте и запустите:

gcc -O0 -ggdb3 -o reverse.out -std=c89 -Wextra reverse.c
rr record ./reverse.out
rr replay

Теперь вы остались внутри сеанса GDB, и вы можете правильно отменить отладку:

(rr) break main
Breakpoint 1 at 0x56057c458619: file a.c, line 9.
(rr) continue
Continuing.

Breakpoint 1, main () at a.c:9
9           where_return(0);
(rr) step
where_return (i=0) at a.c:2
2           if (i)
(rr) finish
Run till exit from #0  where_return (i=0) at a.c:2
main () at a.c:10
10          where_return(1);
Value returned is $1 = 0
(rr) reverse-step
where_return (i=0) at a.c:6
6       }
(rr) reverse-step
5               return 0;

Сейчас мы на правильной обратной линии.

Ответ 6

Разрыв без аргумента устанавливает точку останова в текущей строке.

Невозможно, чтобы одна точка останова поймала все пути возврата. Либо установите точку останова в вызывающем абоненте сразу после ее возвращения, либо разбейте все return.

Так как это С++, я предполагаю, что вы могли бы создать локальный объект сторожевого устройства и разбить его деструктор.

Ответ 7

Если вы можете изменить исходный код, вы можете использовать некоторые трюки с препроцессором:

void on_return() {

}

#define return return on_return(), /* If the function has a return value != void */
#define return return on_return()  /* If the function has a return value == void */

/* <<<-- Insert your function here -->>> */

#undef return

Затем установите точку останова на on_return и перейдите в один кадр up.

Внимание: это не сработает, если функция не возвращается с помощью инструкции return. Поэтому убедитесь, что последняя строка - это return.

Пример (бесстыдно скопирован из C-кода, но будет работать и на С++):

#include <stdio.h>

/* Dummy function to place the breakpoint */
void on_return(void) {

}

#define return return on_return()
void myfun1(int a) {
    if (a > 10) return;
    printf("<10\n");
    return;   
}
#undef return

#define return return on_return(),
int myfun2(int a) {
    if (a < 0) return -1;
    if (a > 0) return 1;
    return 0;
}
#undef return


int main(void)
{
    myfun1(1);
    myfun2(2);
}

Первый макрос изменит

return;

к

return on_return();

Что действительно, так как on_return также возвращает void.

Второй макрос изменит

return -1;

к

return on_return(), -1;

который вызывается on_return(), а затем возвращает -1 (благодаря , -оператору).

Это очень грязный трюк, но, несмотря на использование обратного шага, он будет работать в многопоточных средах и встроенных функциях.