除錯

筆記各種除錯的方式，如斷言、反向除錯等

斷言

斷言(Assertions)，在C中assert為macro不是function，使用時需要#include <assert.h>， 程式出現非預期的數值時則結束程式用於除錯。

以下程式原本square()預期為i * i，但返回卻是i * i + 1， 因此斷言則會在下行判斷並且中斷程式。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int square(int i) {
  return i * i + 1;  // assert working
}

int main() {
  int i = square(4);
  assert(i == 16);

  return 0;
}

禁用assert在#include <assert.h>之前加上#define NDEBUG

#define NDEBUG
#include <assert.h>

使用時機

• 編寫函數之前
• 程式有錯誤，並且沒有測試項目

參考

• 断言的魅力

反向除錯

回溯記憶體

Effective Debugging 建議熟悉反向除錯的技巧，可以節省除錯步驟增加效率¹

而反向除錯實踐技術有重放、反向執行、檢查點等相關²

方式

• 反向執行
• 檢查點、快照

工具

• gdb: record, checkpoint
• Qiling Debugger 的 p 指令
• qira debugger
• Mozilla rr: github 用於錄製 執行錯誤的過程。

pacaur -S rr

參見

• rr使用手冊

核心傾印

Core Dump，核心轉儲內容為崩潰程式的記憶體影像¹。

coredumpctl 可以查詢相關紀錄

小黃鴨除錯法

透過對小黃鴉代表完全不理解技術的人，解釋程式碼行為而找出錯誤。

相關概念

• 費曼技巧

監視點

監視程式在特定情況時除錯器進行特定行為

• 監視(watch): 特定數值被更改之後暫停
  • gdb 的 watch syscall 指令
• 中斷點(breakpoint): 執行到特定指令時暫停
• catch: signal, throw觸發暫停

記憶體檢測工具

• valgrind

自動化除錯腳本

參見 自動化 gdb 腳本

延伸

• MaskRay 調試技巧2