Question

如何在 Linux 下调试动态链接库

Answer 1

大家都知道在 Linux 可以用 gdb 来调试应用程序，当然前提是用 gcc 编译程序时要加上
-g 参数。
我这篇文章里将讨论一下用 gdb 来调试动态链接库的问题。

首先，假设我们准备这样的一个动态链接库：
QUOTE:
库名称是： ggg
动态链接库文件名是： libggg.so
头文件是： get.h
提供这样两个函数调用接口：
int get ();
int set (int a);
要生成这样一个动态链接库，我们首先编写这样一个头文件：
[Copy to clipboard]
CODE:
/************关于本文档********************************************
*filename: get.h
*purpose: 一个动态链接库头文件示例
*tided by: zhoulifa() 周立发 ()
Linux 爱好者 Linux 知识传播者 SOHO 族 开发者 最擅长 C 语言
*date time: 2006-11-15 21:11:54
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循 GPL
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*感谢 提供原始代码，
我在他的基础上整理了此文
*********************************************************************/
int get ();
int set (int a);
然后准备这样一个生成动态链接库的源文件：
[Copy to clipboard]
CODE:
/************关于本文档********************************************
*filename: get.cpp
*purpose: 一个动态链接库源文件示例
*tided by: zhoulifa() 周立发 ()
Linux 爱好者 Linux 知识传播者 SOHO 族 开发者 最擅长 C 语言
*date time:2006-11-15 21:11:54
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循 GPL
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*感谢 提供原始代码，
我在他的基础上整理了此文
*********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include "get.h"

static int x=0;
int get ()
{
printf ("get x=%d\n", x);
return x;
}
int set (int a)
{
printf ("set a=%d\n", a);
x = a;
return x;
}
然后我们用 GNU 的 C/C++ 编译器来生成动态链接库，编译命令如下：
QUOTE:
g++ get.cpp -shared -g -DDEBUG -o
libggg.so

这样我们就准备好了动态链接库了，下面我们编写一个应用程序来调用此动态链接库，源代码如下：
[Copy to clipboard]
CODE:
/************关于本文档********************************************
*filename: pk.cpp
*purpose: 一个调用动态链接库的示例
*tided by: zhoulifa() 周立发 ()
Linux 爱好者 Linux 知识传播者 SOHO 族 开发者 最擅长 C 语言
*date time:2006-11-15 21:11:54
*Note: 任何人可以任意复制代码并运用这些文档，当然包括你的商业用途
* 但请遵循 GPL
*Hope:希望越来越多的人贡献自己的力量，为科学技术发展出力
* 科技站在巨人的肩膀上进步更快！感谢有开源前辈的贡献！
*感谢 提供原始代码，
我在他的基础上整理了此文
*********************************************************************/
#include <stdio.h>
#include "get.h"
int main (int argc, char** argv)
{
int a = 100;
int b = get ();
int c = set (a);
int d = get ();

printf ("a=%d,b=%d,c=%d,d=%d\n",a,b,c,d);
return 0;
}
编译此程序用下列命令，如果已经把上面生成的 libggg.so 放到了库文件搜索路径指定的文件目录，比如 /lib 或 /usr/lib 之类的，就用下面这条命令：
QUOTE:
g++ pk.cpp -o app -Wall -g -lggg
否则就用下面这条命令：
QUOTE:
g++ pk.cpp -o app -Wall -g -lggg -L`pwd`
下面我们就开始调试上面命令生成的 app 程序吧。如果已经把上面生成的 libggg.so 放到了库文件搜索路径指定的文件目录，比如 /lib或 /usr/lib 之类的，调试就顺利完成，如下
：
QUOTE:
./app
GNU gdb 6.4-debian
Copyright 2005 Free Software Foundation,Inc.
GDB is free software, covered by the GNU
General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute
copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see theconditions.

There is absolutely no warranty for GDB.
Type "show warranty" for details.This GDB was configured as "i486-linux-
gnu"...Using host libthread_db library"/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1".
(gdb) b main /* 这是在程序的 main 处设置断点 */
Breakpoint 1 at 0x804853c: file pk.cpp,line 7.
(gdb) b set /* 这是在程序的 set 处设置断点 */
Function "set" not defined.
Make breakpoint pending on future shared
library load? (y or [n]) y /* 这里必须选择 y 调试程序才会跟踪到动态链接库内部去
*/Breakpoint 2 (set) pending.
(gdb) run /* 开始运行我们的程序，直到遇见断点时暂停 */
Starting program: /data/example/c/app
Breakpoint 3 at 0xb7f665f8: file get.cpp,line 11.
Pending breakpoint "set" resolved
Breakpoint 1, main (argc=1,argv=0xbf990504) at pk.cpp:7
7 int a = 100;
(gdb) n /* 继续执行程序的下一行代码
*/
8 int b = get ();
(gdb) n /* 程序执行到了我们断点所在的动态链接库了 */
get x=0
9 int c = set (a);(gdb) n
Breakpoint 3, set (a=100) at get.cpp:11
11 printf ("set a=%d\n", a);
(gdb) list /* 查看当前代码行周围的代码，证明我们已经跟踪到动态链接库的源代码里面了 */
6 printf ("get x=%d\n", x);
7 return x;
8 }
9 int set (int a)
10 {
11 printf ("set a=%d\n", a);
12 x = a;
13 return x;
14 }
(gdb) n
set a=100
12 x = a;(gdb) n
13 return x;(gdb) n
14 }
(gdb) n
main (argc=1, argv=0xbf990504) at
pk.cpp:10
10 int d = get ();
(gdb) n
get x=100
11 printf ("a=%d,b=%d,c=%
d,d=%d\n",a,b,c,d);
(gdb) n
a=100,b=0,c=100,d=100
12 return 0;
(gdb) c
Continuing.
Program exited normally.
(gdb) quit /* 程序顺利执行结束 */#
如果我们没有把动态链接库放到指定目录，比如/lib里面，调试就会失败，过程如下：
QUOTE:
# gdb ./app
GNU gdb 6.4-debian
Copyright 2005 Free Software Foundation,
Inc.
GDB is free software, covered by the GNU
General Public License, and you arewelcome to change it and/or distribute
copies of it under certain conditions.

Type "show copying" to see theconditions.
There is absolutely no warranty for GDB.
Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i486-linux-
gnu"...Using host libthread_db library
"/lib/tls/i686/cmov/libthread_db.so.1".
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x804853c: file pk.cpp,
line 7.
(gdb) b set
Function "set" not defined.
Make breakpoint pending on future shared
library load? (y or [n]) y
Breakpoint 2 (set) pending.
(gdb) run /* 虽然调试操作都一样，但程序执行失败 */
Starting program: /data/example/c/app
/data/example/c/app: error while loading
shared libraries: libggg.so: cannot open
shared object file: No such file or
directory
Program exited with code 0177.
(gdb) quit
#
本次实验的环境是：
CPU:AMD Athlon(tm) 64 Processor 3000+
内存：512M
OS:Ubuntu GNU/Linux 6.06 dapper LTS
gcc:gcc 版本 4.0.3 (Ubuntu 4.0.3-1ubuntu5)

break(b) 行号：在某一行设置断点
break 函数名：在某个函数开头设置断点
break...if...：设置条件断点
continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序
delete breakpoints：删除所有断点
delete breakpoints n：删除序号为n的断点
disable breakpoints：禁用断点
enable breakpoints：启用断点
info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点
run(或r)：从开始连续而非单步执行程序
display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪