C/C++ 编译器和调试器以及静态库、动态库使用汇总(2)

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SCO UNIX下面dbaxtra的调试技术

 

在sco unix下编程大多离不开C语言，即使是数据库应用也有很多是与c搭配使用的，例如informix esql/c 就可以在c语言中嵌入sql 语句。很多人认为在unix下写程序是件很痛苦的事情，其中一个很重要原因是不知道在unix下怎样调试程序。其实在sco unix源码调试器是dbxtra或dbXtra，linux下是gdb。它们类似turbo c的调试器,可以跟踪源码变量。在unix 下调试程序有如下传统方法
 一、在要调试语句之前，输出要调试的变量，利用printf()函数。
 二、写日志文件，把结果输出到文件中避免屏幕混乱，利用fprintf()函数。
 三、利用sco 内置调试器dbxtra或dbXtra。
 dbxtra 适用字符界面，在sco unix的图形界面用dbXtra。(编按：请注意大小写)
以下是dbxtra基本命令：
c cont 在断点后继续执行
d delete 删除所设断点
h help 帮助
e edit 编辑源程序
n next 源程序区的内容向下翻一屏。
p print 显示变量
q quit 退出dbxtra
r run 运行程序，直到遇上设置的断点
rr rerun 再次运行
s step 单步运行
st stop 设置断点
j status 显示当前断点
t where 显示当前状态，列出所有设置的变量值
di display 开显示窗，用于查看变量
ud undisplay 删除显示窗的条目
f forward 源程序区的内容向上 翻一屏。
B backward 源程序区的内容向下 翻一屏。
Stopi stop inst 设置断点
tracei trace inst跟踪子程序
dbxtra [options] [objectfile ]
 dbxtra 在启动时有个参数-Idir值得一提.我们在编写一个较大程序的时候，通常源程序和编译生成的可执行文件都放在不同的目录中，这样便于管理。默认dbxtra将在可执行文件所在的目录下找匹配c的源程序。当我们启动时，指定-I参数，dbxtra就会到我们指定的目录下找匹配的c程序。 例如：
 dbxtra -I"\work\c" program1
 源程序在用cc编译时要带上-g 参数，这样是加上符号表等调试信息。只有这样编译过的文件，dbxtra才可以调试。调试信息使源代码和机器码关联。
 下面这个C程序输出结果和我们的预想结果不一样，说明某些地方有错误。我们用调试器来调试它：
 程序一:
t.c
main()
{ int i=10 ,*p1;
float j=1.5,*p2;
p1=&
p2=&
p2=p1;
printf("%d,%d\n",*p1,*p2);
}
首先带上-g参数编译 cc -g -o t t.c
启动调试器 dbxtra t
屏幕显示：
1.main()
2.{ int i=10 ,*p1;
3. float j=1.5,*p2;
4. p1=&
5. p2=&
6. p2=p1;
7. printf("%d,%d\n",*p1,*p2);
8.}
C[browse] File:t.c Func.-
Readubg symbolic information
Type 'help' for help
(dbxtra)
(dbxtra)
设置断点：
(dbxtra）stop at 5
运行：
(dbxtra) run
程序自动在第5行停下。
这时我们可以看变量的值。
(dbxtra) print *p1
单步执行。
(dbxtra) step
程序将执行第5行源码，指针将移到第6行。
(dbxtra) print *p2
(dbxtra） step
程序执行了第6行源码后，将指针移到第7行。
(dbxtra） print *p1 , *p2
我们发现 在执行了第6行源码后，*p1,*p2的值就不对了，所以问题就出在第6行上。仔细检查后发现指针p1指向整型，指针p2指向实型。它们之间的赋值要进行强制类型转换。这种错误在C程序中是很常见的。
有时我们在调试一些程序时，要在整个程序运行中时刻监视莫些变量的值，例如程序一中我们要时刻了解*p1,*p2的值，除了在每一行程序执行完后，打print *p1,*p2外，还可以开一个显示窗口。
 (dbxtra）display *p1,*p2
 用undisplay 删掉不想要的变量。
 有些程序运行时要带参数，mycat /etc/passwd 在调试时候
 (dbxtra) run '/etc/passwd'
再运行时，无需再写一遍参数。
(dbxtra） rerun
在涉及到curses库编程或屏幕有大量的人机界面时，为了调试方便，我们可以把程序输出结果重定向到个虚屏。
 (dbxtra） run >/dev/tty03
 当然要先把tty03 disable 掉。（disable tty03）
创建和使用静态库
详细的使用情况，请大家man手册，这里只介绍一下。静态库相对的比较简单。
创建一个静态库是相当简单的。通常使用 ar 程序把一些目标文件（.o）组合在一起，成为一个单独的库，然后运行 ranlib，以给库加入一些索引信息。
创建和使用共享库

特殊的编译和连接选项
-D_REENTRANT 使得预处理器符号 _REENTRANT 被定义，这个符号激活一些宏特性。
-fPIC 选项产生位置独立的代码。由于库是在运行的时候被调入，因此这个选项是必需的，因为在编译的时候，装入内存的地址还不知道。如果不使用这个选项，库文件可能不会正确运行。
-shared 选项告诉编译器产生共享库代码。
-Wl,-soname -Wl 告诉编译器将后面的参数传递到连接器。而 -soname 指定了共享库的 soname。
＃ 可以把库文件拷贝到 /etc/ld.so.conf 中列举出的任何目录中，并以
root 身份运行 ldconfig；或者＃ 运行 export LD_LIBRARY_PATH='pwd'，它把当前路径加到库搜索路径中去。
使用高级共享库特性
1. ldd 工具
ldd 用来显示执行文件需要哪些共享库, 共享库装载管理器在哪里找到了需要的共享库.
2. soname
共享库的一个非常重要的，也是非常难的概念是 soname——简写共享目标名（short for shared object name）。这是一个为共享库（.so）文件而内嵌在控制数据中的名字。如前面提到的，每一个程序都有一个需要使用的库的清单。这个清单的内容是一系列库的 soname，如同 ldd 显示的那样，共享库装载器必须找到这个清单。
soname 的关键功能是它提供了兼容性的标准。当要升级系统中的一个库时，并且新库的 soname 和老的库的 soname 一样，用旧库连接生成的程序，使用新的库依然能正常运行。这个特性使得在 Linux 下，升级使用共享库的程序和定位错误变得十分容易。
在 Linux 中，应用程序通过使用 soname，来指定所希望库的版本。库作者也可以通过保留或者改变 soname 来声明，哪些版本是相互兼容的，这使得程序员摆脱了共享库版本冲突问题的困扰。
查看/usr/local/lib 目录，分析 MiniGUI 的共享库文件之间的关系
3. 共享库装载器
当程序被调用的时候，Linux 共享库装载器（也被称为动态连接器）也自动被调用。它的作用是保证程序所需要的所有适当版本的库都被调入内存。共享库装载器名字是 ld.so 或者是 ld-linux.so，这取决于 Linux libc 的版本，它必须使用一点外部交互，才能完成自己的工作。然而它接受在环境变量和配置文件中的配置信息。
文件 /etc/ld.so.conf 定义了标准系统库的路径。共享库装载器把它作为搜索路径。为了改变这个设置，必须以 root 身份运行 ldconfig 工具。这将更新 /etc/ls.so.cache 文件，这个文件其实是装载器内部使用的文件之一。
可以使用许多环境变量控制共享库装载器的操作（表1-4+）。
表 1-4+ 共享库装载器环境变量
变量 含义
LD_AOUT_LIBRARY_PATH 除了不使用 a.out 二进制格式外，与 LD_LIBRARY_PATH 相同。
LD_AOUT_PRELOAD 除了不使用 a.out 二进制格式外，与 LD_PRELOAD 相同。
LD_KEEPDIR 只适用于 a.out 库；忽略由它们指定的目录。
LD_LIBRARY_PATH 将其他目录加入库搜索路径。它的内容应该是由冒号
分隔的目录列表，与可执行文件的 PATH 变量具有相同的格式。
如果调用设置用户 ID 或者进程 ID 的程序，该变量被忽略。
LD_NOWARN 只适用于 a.out 库；当改变版本号是，发出警告信息。
LD_PRELOAD 首先装入用户定义的库，使得它们有机会覆盖或者重新定义标准库。
使用空格分开多个入口。对于设置用户 ID 或者进程 ID 的程序，
只有被标记过的库才被首先装入。在 /etc/ld.so.perload 中指定
了全局版本号，该文件不遵守这个限制。
4. 使用 dlopen
另外一个强大的库函数是 dlopen()。该函数将打开一个新库，并把它装入内存。该函数主要用来加载库中的符号，这些符号在编译的时候是不知道的。比如 Apache Web 服务器利用这个函数在运行过程中加载模块，这为它提供了额外的能力。一个配置文件控制了加载模块的过程。这种机制使得在系统中添加或者删除一个模块时，都不需要重新编译了。
可以在自己的程序中使用 dlopen()。dlopen() 在 dlfcn.h 中定义，并在 dl 库中实现。它需要两个参数：一个文件名和一个标志。文件名可以是我们学习过的库中的 soname。标志指明是否立刻计算库的依赖性。如果设置为 RTLD_NOW 的话，则立刻计算；如果设置的是 RTLD_LAZY，则在需要的时候才计算。另外，可以指定 RTLD_GLOBAL，它使得那些在以后才加载的库可以获得其中的符号。
当库被装入后，可以把 dlopen() 返回的句柄作为给 dlsym() 的第一个参数，以获得符号在库中的地址。使用这个地址，就可以获得库中特定函数的指针，并且调用装载库中的相应函数。