Основы программирования в Linux

Увидеть, как вы добрались до этого места, можно с помощью команды 
backtrace
:
(gdb)<b> backtrace</b>
#0 0x0804846f in sort (a=0x804a040, n=5) at debug3.c:23
#1 0x08048583 in main() at debug3.c:37
(gdb)
Это очень простая программа и трассировка у нее короткая, т.к. вы не вызывали много функций из других функций. Вы только видите, что 
sort
 была вызвана из 
main
 в строке 37 того же файла debug3.c. Обычно проблема гораздо сложнее, и команда 
backtrace
 применяется для определения маршрута, который привел к месту ошибки. Эта информация очень полезна при отладке функций, вызываемых из множества разных мест.
У команды 
backtrace
 есть сокращенная форма 
bt
 и для совместимости с другими отладчиками есть команда 
where
, выполняющая ту же функцию.
  
Просмотр переменных
 
Отладчик вывел данные в момент остановки программы, и в трассировке стека показаны значения аргументов функции.
Функция 
sort
 была вызвана с параметром 
а
, значение которого 0х804а040. Это адрес массива. Обычно он в различных системах разный и зависит от используемых компилятора и операционной системы.
Сбойная строка 23 — сравнение одного элемента массива с другим:
/* 23 */ if (a[j].key &gt; a[j+1].key) {
Отладчик можно применять для просмотра содержимого параметров функции, локальных переменных и глобальных данных. Команда 
print
 отображает содержимое переменных и других выражений:
(gdb) <b>print j</b>
$1 = 4
Вы видите, что у локальной переменной 
j
 значение 
4
. Любые значения, выводимые командами gdb, подобными данной, сохраняются для будущего использования в псевдопеременных. В данном случае переменной 
$1
 присвоено значение 4, на случай, если она вам позже понадобится. Последующие команды будут сохранять свои результаты в переменных 
$2
, 
$3
 и т.д.
Значение переменной 
j
, равное 4, означает, что программа попыталась выполнить оператор
if (а[4].key &gt; а[4+1].key)
У массива 
array
, который вы передали функции 
sort
, только пять элементов, которые пронумерованы от 0 до 4. Поэтому данный оператор считывает несуществующий элемент массива 
array[5]
. Переменная цикла 
j
 приняла некорректное значение.
Если ваша программа завершилась в строке 25, система обнаружила чтение за пределами массива, только когда взялась за перестановку элементов массива, выполнив оператор
/* 25 */ а[j] = a[j+1];
который при 
j
, равной 4, дает в результате
а[4] = а[4+1];
Просмотреть элементы передаваемого массива можно, применив выражение в команде 
print
. В программе gdb вы можете использовать почти любое допустимое выражение языка С для вывода значения переменной, элемента массива или указателя.
 
(gdb) <b>print а[3]</b>
$2 = {data = &quot;alex&quot;, '\0' &lt;repeats 4091 times&gt;, key = 1}
(gdb)
Отладчик gdb сохраняет результаты выполнения команд в псевдопеременных вида 
$&lt;<i>номер</i>&gt;
. Результат последней команды всегда хранится в псевдопеременной 
$
, а предыдущей — в 
$$
. Это позволяет результат одной команды использовать в другой. Например:
(gdb) <b>print j</b>
$3 = 4
(gdb) <b>print a[$-1].key</b>
$4 = 1
  
Вывод листинга программы
 
Вы можете в программе gdb вывести на экран исходный текст программы с помощью команды 
list
. Она выводит фрагмент кода, расположенного рядом с текущей позицией. Последующие вызовы 
list
 выведут остальной текст. Команде 
list
 можно задать в качестве аргумента имя функции, и команда отобразит фрагмент текста в этом месте программы, или можно указать пару номеров строк, и на экране появится текст программы, находящийся между этими строками.
(gdb) <b>list</b>
18 /* 18 */  int s = 1;
19 /* 19 */
20 /* 20 */  for(; i &lt; n &amp;&amp; s != 0; i++) {
21 /* 21 */   s = 0;
22 /* 22 */   for(j = 0; j &lt; n; j++) {
23 /* 23 */    if(a[j].key &gt; a[j+1].key) {
24 /* 24 */    item t = a[j];
25 /* 25 */    a[j] = a[j+1];
26 /* 26 */    a[j+1] = t;
27 /* 27 */    s++;
(gdb)
В строке 22 задано выполнение цикла до тех пор, пока переменная 
j
 меньше 
n
. В данном случае 
n
 равна 5, поэтому у 
j
 будет последнее значение 4, слишком большое. Значение 4 приводит к сравнению 
а[4]
 с 
а[5]
 и возможной их перестановке. Единственное решение этой конкретной проблемы — исправить условие завершения цикла на следующее: 
j &lt; n-1
.
Давайте внесем это изменение, назовем новую программу debug4.c, откомпилируем ее и попробуем снова выполнить.
/* 22 */   for(j = 0; j &lt; n-1; j++) {
$ <b>cc -g -o debug4 debug4.с</b>
$ <b>./debug4</b>
array[0] = {john, 2}
 
array[1] = {alex, 1}
array[2] = {bill, 3}
array[3] = {neil, 4}
array[4] = {rick, 5}
Программа все еще не работает, поскольку она вывела неверно отсортированный список. Попробуем применить gdb для пошагового выполнения программы.