【软件开发底层知识修炼】六 Binutils辅助工具之- addr2line与strip工具

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上一篇文章咱们学习了gcc编译器的相关内容。点击查看上一篇文章：gcc编译器。本篇文章接着上一篇文章，学习GNU为GCC提供的辅助开发工具集Binutils。Binutils工具集，主要是用于在代码调试的时候，定位bug的一些手段。咱们主要学习如下几个工具的使用：

本篇文章先学习使用addr2line与strip工具。

一、addr2line工具

首先咱们要知道，gcc编译程序的时候，加上-g选项，表示在目标文件中生成调试信息。几乎全部调试辅助工具，都依赖于程序的调试信息。

addr2line工具。顾名思义，能够将地址转换为行号。它经常使用于分析定位内存访问错误的问题。以实际例子为例：

test.c程序

#include <stdio.h>

int g_global = 0;
int g_test = 1;

extern int* g_pointer;
extern void func();

int main(int argc, char *argv[]) {
    printf("&g_global = %p\n", &g_global);
    printf("&g_test = %p\n", &g_test);
    printf("&g_pointer = %p\n", &g_pointer);
    printf("g_pointer = %p\n", g_pointer);
    printf("&func = %p\n", &func);
    printf("&main = %p\n", &main);
    
    func();
	
    return 0;
}
复制代码

func.c程序

#include <stdio.h>

int* g_pointer;

void func() {
	*g_pointer = (int)"D.T.Software";

    return;
}
复制代码

咱们在linux下编译如下程序（注意我使用gcc-4.4.5版本编译没有警告显示。可是使用较高版本的gcc编译器，可能会有警告。这里咱们忽略警告）：

• gcc -g func.c test.c -o lyy

运行程序

• ./lyy

显示结果为：

其实结果也在乎料之中。咱们分析程序很容易知道，func函数中 *g_pointer = (int)"D.T.Software"; 这句话，使得在0地址赋值了。由于int* g_pointer;只是定义了g_pointer却没有赋值，那么g_pointer实际上一开始是指向0地址，后面又对它进行赋值。至关于对0地址进行操做。

可是咱们知道0地址，是不能被操做的。因此会产生段错误。这个程序很短，问题咱们很容易发现。可是若是这个歌程序有一千行，一万行的话，那么问题就很难定位到。此时addr2line工具就可以上场。

下面来讲明如何使用addr2line工具。

1. 首先开启core dump选项。使用命令ulimit -c unlimited。开启这个选项后，在运行可执行程序的时候，会将程序崩溃前最后一刻的内存状态信息，转储（保存）到一个core文件。这个文件叫作核心转储文件。咱们能够经过读取该文件，获取一些用于调试的信息。

   

2. 开启core dump选项后，再次运行可执行程序，来生成core文件。

咱们能够看到，段错误后面显示核心已转储。此时查看当前目录的话，就能够看到core文件。

3. 读取core文件，获取IP寄存器的值（IP寄存器存的是当前CPU所要执行指令的值，程序崩溃前最后一刻的IP寄存器的值，就是崩溃的指令地址）。使用dmesg core 命令读取core文件的内容，显示内容最后部分以下：

能够看到，最后一刻IP寄存器的值为0x080483d1.出问题的代码就在这个地址处。可是咱们没法知道这个地址处究竟是个啥。可是能够利用addr2line工具，将这个地址转换为代码中对应的行号。

4. 使用addr2line定位对应的代码行。使用命令：addr2line 0x080483d1 -f -e lyy

很明显，已经找打缘由，是func.c程序的第7行。当从两万行大代码中找到这个错误，也是很激动的！！！

二、strip工具

实际上，addr2line可以正常工做，必须依赖于程序的调试信息。而咱们在编译程序的时候，也确实让程序生成了调试信息。如上编译的时候带的-g选项。

当可执行程序里面带有大量的调试信息，会致使可执行程序，很是的大。若是在大型的软件中，软件在发布以前，确定是要将这些调试信息去掉，好让发布出去的程序占用内存空间更小，否则程序太大，对用户来讲也是很是不友好的。

其实这就是所谓的release版本的程序。在发布以前，还须要调试的程序，咱们称为debug版本程序。

那么如何剔除调试信息？使用strip工具！以下图是release版本的程序大小为9074：

使用strip将调试信息剔除后大小为5512:

结果显而易见！！！

还有其余工具，放在下一篇文章学习！！！

三、总结

• addr2line用于将代码地址转换为对应的行号。经常使用于定位内存访问错误的问题
• 理解core dump选项。
• strip能够剔除目标程序中的调试信息，从而能够减少目标代码的大小，提高目标程序的执行效率。
• 学会使用上述两个工具。