使用MDB查看变量的值（2）
使用MDB查看變量的值（2）
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本節(jié)描述使用MDB查看core文件中STL變量的知識(shí)
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一、目的
在《使用MDB查看變量的值（1）》中，我們 探討了查看變量值的一般方法，但是對(duì)于復(fù)雜的對(duì)象，一點(diǎn)一點(diǎn)的查看內(nèi)存太麻煩，MDB提供一種機(jī)制，可以自己實(shí)現(xiàn)插件來(lái)解析內(nèi)存中的變量。
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二、原理
在《Solaris 模塊調(diào)試器指南（819–7055–10）》的第十章詳細(xì)的介紹了編寫(xiě)插件的方法。這里只簡(jiǎn)單介紹下幾個(gè)重要的函數(shù)。
1）? const mdb_modinfo_t *_mdb_init(void);
mdb插件的初始化函數(shù)，返回一個(gè)mdb_modinfo_t結(jié)構(gòu)的指針，mdb_modinfo_t的定義如下：
typedef struct mdb_modinfo {
??? ushort_t mi_dvers; ????????????? /* Debugger API version number */
??? const mdb_dcmd_t *mi_dcmds; ???? /* NULL-terminated list of dcmds */
??? const mdb_walker_t *mi_walkers; ?/* NULL-terminated list of walks */
} mdb_modinfo_t;
l? mi_dvers表示版本號(hào)，應(yīng)該始終設(shè)置為MDB_API_VERSION
l? mi_dcmds指向自定義dcmd命令的數(shù)組
l? mi_walkers指向自定義walker命令的數(shù)組。
mi_dcmds的例子：
static const mdb_dcmd_t mi_dcmds [] = {
{ "plist", NULL, "print list", plist }, //自定義dcmd命令plist
{ NULL }
};
注：本文只介紹自定義dcmd命令的實(shí)現(xiàn)
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2）? void _mdb_fini(void);
自定義插件卸載時(shí)（::unload）執(zhí)行的操作。
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3）? int dcmd(uintptr_t addr, uint_t flags, int argc, const mdb_arg_t *argv);
自定義dcmd命令的實(shí)現(xiàn)：
例如上面的mi_dcmds的例子中，就需要定義應(yīng)該這樣的函數(shù)：
int plist (uintptr_t addr, uint_t flags, int argc, const mdb_arg_t *argv);
l? addr：0x804792c::plist，這樣調(diào)用plist時(shí)，addr就等于0x804792c
l? flags：標(biāo)志位，其中flags & DCMD_ADDRSPEC為真時(shí)，表示以addr::plist這樣的形式調(diào)用自定義dcmd
l? argc：參數(shù)個(gè)數(shù)，如0x804792c::plist int，參數(shù)個(gè)數(shù)就為1
l? argv：參數(shù)值，如0x804792c::plist int，參數(shù)值就為int
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4）? ssize_t mdb_vread(void *buf, size_t nbytes, uintptr_t addr);
從給定的目標(biāo)虛擬地址addr開(kāi)始，取長(zhǎng)度為nbytes的一塊內(nèi)存值，將其賦給buf。例如：
0x804792c/D對(duì)應(yīng)的mdb_vread為mdb_vread(buf, sizeof(int), 0x804792c)
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5）? ssize_t mdb_readstr(char *s, size_t nbytes, uintptr_t addr);
從給定的目標(biāo)虛擬地址addr開(kāi)始，以空字符結(jié)尾的C 字符串讀入由s 尋址的緩沖區(qū)中。主要用來(lái)讀取內(nèi)存中的字符串，例如：
0x804792c/s對(duì)應(yīng)的mdb_readstr為mdb_readstr(s, 255, 0x804792c)，其中255為緩沖區(qū)最大值。
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6）? void mdb_printf(const char *format, ...);
類似于printf，將計(jì)算完的值格式化打印到屏幕上。
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三、實(shí)例
OS：Solaris10（x86）
編譯器：Sun Studio 11
在/usr/demo/mdb下有一個(gè)MDB插件的例子，本實(shí)例根據(jù)這個(gè)例子改編而來(lái)，實(shí)現(xiàn)了查看std::list、std::vector、std::map、std::set的值。對(duì)于以上四種stl容器，除了可以以地址形式打印成員變量外，還支持以int、long long、string這三種類型來(lái)打印成員變量。
完整代碼：
http://download.csdn.net/source/2002961
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四、詳細(xì)說(shuō)明
1）? list
stl的list使用雙向鏈表來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)dbx的print –r，可以顯示出list的結(jié)構(gòu)，其偽結(jié)構(gòu)如下（每個(gè)變量都是指針）：
?? ?{
??????? __buffer_size,
??????? __buffer_list,
??????? __free_list,
??????? __next_avail,
??????? __last,
??????? __node,?????????????? //指向list的node的指針
??????? __length????????????? //list含有的成員個(gè)數(shù)
?? ?}
list由多個(gè)__node組成，__node的偽結(jié)構(gòu)：
?? ?{
??????? next,???????? //雙向鏈表中，指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針
??????? prev,???????? //雙向鏈表中，指向上一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針
??????? data????????????????????? //指向list成員的指針，本程序就是打印這個(gè)指針
?? ?}
假設(shè)程序里list變量的地址為0x804792c，則：
l? __length的地址為0x804792c+sizeof(uintptr_t)*6，由此可以計(jì)算出list成員的個(gè)數(shù)；
l? __node的地址為0x804792c+sizeof(uintptr_t)*5，由此可以計(jì)算出每個(gè)list成員的地址。__node偽結(jié)構(gòu)中的data即為每個(gè)成員的值（或指針）。通過(guò)next指針，可以遍歷整個(gè)雙向鏈表。
使用方法：
將上面的壓縮包解壓開(kāi)，執(zhí)行make，solaris會(huì)根據(jù)系統(tǒng)的CPU編譯不同的動(dòng)態(tài)庫(kù)，筆者的系統(tǒng)是x86系統(tǒng)，所有會(huì)在i386目錄下生成printstl.so。可以將這個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)復(fù)制到/usr/lib/mdb/proc/目錄下（MDB插件默認(rèn)目錄），然后在mdb中使用::load printstl.so加載插件，使用::unload printstl.so卸載插件。如果不將動(dòng)態(tài)庫(kù)復(fù)制到插件的默認(rèn)目錄，則需要使用絕對(duì)路徑加載插件：::load /XXX/printstl.so。
具體使用方法：
l? 804792c::plist：以指針形式打印list，例：
> 804792c::plist
The list size is: 3
The list member is: ([0]0x8079bf0, [1]0x8099978, [2]0x8099988)
l? 804792c::plist int：知道list里保存的是int類型，打印list，例：
> 804792c::plist int
The list size is: 3
The list member is: ([0]123, [1]456, [2]789)
l? 804792c::plist long long：知道list里保存的是long long類型，打印list，例：
> 804792c::plist long long
The list size is: 3
The list member is: ([0] 9223372036854775807, [1]456, [2]789)
l? 804792c::plist string：知道list里保存的是string類型，打印list，例：
> 8047804::plist string
The list size is: 3
The list member is: ([0]abc, [1]def, [2]Good)
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2）? vector
stl的vector中的成員保存在一塊連續(xù)的內(nèi)存中，如果能得到成員變量的開(kāi)始地址、結(jié)束地址和成員的大小，就能確定每個(gè)成員的地址。通過(guò)dbx的print –r，可以顯示出vector的結(jié)構(gòu)，其偽結(jié)構(gòu)如下（每個(gè)變量都是指針）：
?? ?{
??????? __buffer_size,
??????? __start,???????????????????????? //成員變量的開(kāi)始地址
??????? __finish,??????????????????????? //成員變量的結(jié)束地址
??????? __end_of_storage
? }
假設(shè)程序里vector變量的地址為0x8047900，則：
l? __start的地址為0x8047900+sizeof(uintptr_t)；
l? __finish的地址為0x8047900+sizeof(uintptr_t)*2。
使用方法同list。
注：若無(wú)法確定成員的大小，則只能打印出開(kāi)始地址和結(jié)束地址。
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3）? map
stl的map內(nèi)部使用紅黑樹(shù)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)dbx的print –r，可以顯示出map的結(jié)構(gòu)，其偽結(jié)構(gòu)如下（每個(gè)變量都是指針）：
? {
??????? __buffer_size,
??????? __buffer_list,
??????? __free_list,
??????? __next_avail,
??????? __last,
??????? __header,?????????? //指向紅黑樹(shù)的head的指針
??????? __node_count,?????? //含有的成員個(gè)數(shù)
??????? __insert_always,
??????? __key_compare
? }
map節(jié)點(diǎn)，偽結(jié)構(gòu)如下：
? {
??????? color_field,
??????? parent_link,
??????? left_link.
??????? right_link,
??????? first,????? ??//map中的key，
??????? second????? //map中的value
? }
假設(shè)程序里map變量的地址為0x8047830，則：
l? __node_count的地址為0x8047830+sizeof(uintptr_t)*6；
l? __header的地址為0x8047830+sizeof(uintptr_t)*5，之后就可以得到first和second；
l? 得到紅黑樹(shù)的head指針后，就可以使用遍歷二叉樹(shù)的方法來(lái)遍歷。使用中序遍歷二叉樹(shù)的方法，可以將map中的成員按照從小到大的順序打印出。
使用方法：
l? 8047830::pmap int, int：知道map的定義為map<int,int>，打印map，例：
> 8047830::pmap int, int
The map size is: 3
The map member is: ([0](8,4000), [1](9,2000), [2](1999,2000))
其他使用方法可參考list
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4）? set
stl的set內(nèi)部也是使用紅黑樹(shù)實(shí)現(xiàn)，只不過(guò)set節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)有所不同：
? {
??????? color_field,
??????? parent_link,
??????? left_link,
??????? right_link,
??????? value_field //set中的key
? }
set中只有一個(gè)key，其他的地方都和map相同。
使用方法同list
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五、參考資料：
《Solaris 模塊調(diào)試器指南（819–7055–10）》
《STL源碼剖析》
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的使用MDB查看变量的值（2）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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