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    用 Python 拓展 GDB(三)

    spacewander发表于 2016-06-18 22:04:45
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    欢迎来到《用python拓展gdb》的第三篇。上一篇我们谈到了pretty printer,一个需要python支持的特性。这一篇我们谈论另一个需要python支持的特性,convenience function。

    什么是convenience function

    所谓的convenience function,正如其名“便利函数”,指gdb会话中,可用于辅助数据处理的一类函数。

    举个例子:

    (gdb) print foo()
    $1 = void
    (gdb) print $_isvoid(foo())
    $2 = 1

    上面的$_isvoid就是convenience functions。它们必须以$开头,以此区别于来自于C/C++上下文的函数。

    gdb中内置了一些convenience functions,可惜它们的数量并不多。还好gdb提供了python接口,让我们能够添加自定义的convenience functions。

    跟自定义命令一样,该接口也需要用户继承特定的类。convenience function提供的基类名为gdb.Function。用户需要实现其中的__init__和invoke(self, *args)两个方法,然后通过构造一个对象来向gdb注册该函数。基本上就是自定义命令的一个翻版。不过有一个区别是,gdb.Function的invoke方法通常会返回一个gdb.Value对象,表示调用该函数后的返回值。如果返回的不是gdb.Value对象,gdb会尝试把它转化成对应的gdb.Value对象。比方说,如果invoke方法返回的是一个字符串,那么gdb会把该字符串包装成表示字符串的gdb.Value。

    比起自定义命令,convenience function有一个劣势。它不能(像通常意义上的函数)独立使用,只能跟某个命令搭配。举个例子,(gdb) $aryType()是语法不正确的,你只能(gdb) p $aryType()。即使在调试脚本里这一条也成立,单独一个$setSize("ary", 20)就不行,需要用p $setSize("ary", 20)绕过。事实上,用自定义命令setSize "ary" 20看上去会更顺眼。convenience function能干的事,自定义命令大部分也能干,导致它的存在感一向很稀薄。

    当然,它也不全是个鸡肋。convenience function有一个优势,它可以返回值。这是自定义命令做不到的。属于它的生存空间也就剩下这么一点了。

    实现一个convenience function

    老规矩,还是用我最爱的教学方式,先上示例代码。

    这次我们尝试用DSL实现mv命令的第二版。该版本的mv接受两个参数,一个是待移除断点的位置,另一个是待设定断点的位置。

    mv具体实现参见《用python拓展gdb》第一篇。由于DSL里面没有函数,我们会用python代码实现名为findBreakpoint的convenience function。当然了,如果我们选择用python实现mv,就没有这个需求了。还是创造下机会让convenience function上一会场吧。

    findBreakpoint的功能是接受一个位置,返回该位置上首个断点的编号,这样就能在delete命令里移除目标断点。实现代码如下:

    # mv2.gdb
    # 使用python...end语句块,使得我们可以在gdb的DSL文件里面编写python代码。
    python
    import os
    # 1. 继承gdb.Function
    class FindBreakpoint(gdb.Function):
        "Find specific breakpoint with location"
        def __init__(self):
            # 2. 注册函数名字'findBreakpoint'
            super(self.__class__, self).__init__('findBreakpint')
    
        def invoke(self, location):
            # 3. 不要忘了,invoke方法接受的参数是gdb.Value,所以后面我通过
            # string方法来获得字符串值。
            bps = gdb.breakpoints() # 获取全部断点
            if bps is None:
                raise gdb.GdbError('No breakpoints')
            for bp in bps:
                # 由于断点的location属性返回的是绝对路径,把它转成相对路径
                if os.path.relpath(bp.location) == location.string():
                    # 4. convenience function需要返回值,gdb会把它包装成gdb.Value类型
                    return bp.number
            raise gdb.GdbError("Specific breakpoint can't be found.")
    
    # 5. 最后一步,向gdb会话注册该函数
    FindBreakpoint()
    end
    
    define mv
        if $argc == 2
            # 调用它的时候不要忘记'$'前缀
            set $i = $findBreakpint($arg0)
            delete $i
            # 看到我在上面耍的一个trick吗?
            # findBreakpint返回的是一个gdb.Value,
            # 需要把它绑定到DSL变量上,才能在DSL中使用。
            break $arg1
        ...

    使用方式:gdb a.out -x mv2.gdb。

    (gdb) help function
    ...
    function findBreakpint -- Find specific breakpoint with location
    ...
    (gdb) mv "gdb.c:4" 5

    注意mv第一个参数需要用双引号括起来,否则gdb会报错,说找不到符号gdb.c。

    小结

    下篇将会是本教程的最后一篇。在这最后一篇里,我们会看到,如何用python在gdb内跟外部程序交互。希望“gdb + X”的想法能让你脑洞大开,激发出更多的玩法。敬请期待!



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