TP Debugger Gdb

1. Introduction

xxgdb est une interface graphique qui facilite l'utilisation de gdb sous X-Window. C'est l'utilitaire que nous allons utiliser dans ce TP. L'interface mxgdb est également parfois disponible SGDG.

D'autres debuggers sont également disponibles à l'Ecole, suivant les salles et les machines. Leur syntaxe est légèrement différente, mais le principe général reste le même. Le plus courrant est dbx qui peut également être appelé via une interface graphique sous X-Window à l'aide des commandes debugger ou dbxtool (suivant la version du système d'exploitation).

Attention: le debugger n'est pas toujours independant du compilateur. Ainsi, seules les combinations suivantes sont toujours valides sur toutes les stations Sun :

• compilateur gcc + debugger gdb (ou xxgdb ou mxgdb)
• compilateur cc + debugger dbx (ou debugger ou dbxtool)

Enfin, certains debuggers (et en particulier gdb) peuvent être directement appelé depuis les éditeurs de texte emacs et xemacs. Ceci permet de bénéficier d'un environnement de développement intégré (plus ou moins) similaire à ce que l'on peut aujourd'hui trouver dans le "monde PC". Cette possibité sera expliquée à la fin du TP.

	~domeo/TP-gdb

Si l'on utilise un Makefile (comme c'est le cas ici), il faut que la variable CFLAGS contienne l'option -g.
Ainsi la ligne :

	CFLAGS   =  -g

D'autre part, la ligne:

	.KEEP_STATE:

• la détermination automatique des dépendances
• la recompilation automatique des fichiers concernés chaque fois qu'une option de compilation ou qu'une dépendance a été modifiée.

Compiler les fichiers et créer l'exécutable en tapant la commande : make

	xxgdb  nom-du-programme-à-debugger

dans une fenêtre shell (par exemple une fenêtre "xterm").

Après quelques secondes nécessaires à l'initialisation et à la lecture des fichiers à débugger, gdb entre en mode commande et attend les instructions de l'utilisateur.

2. Utilisation de xxgdb

2.1. Lancer l'exécution

	run  arguments-du-programme

gdb exécute alors le programme comme s'il avait été lancé normalement. L'exécution se poursuit jusqu'à la fin du programme sauf:

• si l'on a mis des points d'arrêt (voir paragraphe suivant)
• s'il y a une erreur (un "bug") et que le programme plante
• si l'utilisateur tape ^C (touches CONTROL et C appuyées simultanément)

Tant que le programme "tourne", il n'est pas possible d'entrer de nouvelles commandes gdb (celles-ci ne seront effectuées que lorsque le programme s'arrêtera). gdb est alors en mode exécution. La seule façon de revenir en mode commande pendant l'exécution d'un programme est de taper ^C.

Exemple:

2.2. Points d'arrêt

Pour s'arrêter au debut d'une fonction, faire :

         break  nom-de-la-fonction

Pour s'arrêter dans le corps d'une fonction faire:

         break  numéro-de-ligne

L'exécution sera alors interrompue juste avant cette ligne.

On peut :

• soit taper la commande en toutes lettres dans la fenêtre de commande,
• soit selectionner le nom de la fonction ou la ligne ou l'on veut s'arrêter dans la fenêtre source à l'aide de la souris, puis cliquer sur le bouton break.

Dans les deux cas un marqueur s'affiche alors dans la fenêtre source pour signaler la présence d'un point d'arrêt.

Exemple:

2.3. Contrôle de l'exécution

• step exécute une ligne de code (i.e. la ligne pointée par la flèche)
• next fait de même mais en sautant les procédures ou fonctions
• cont continue jusqu'au prochain point d'arrêt

La différence entre step et next est que step permet d'"entrer" dans les fonctions pour les exécuter pas à pas alors que next les exécute sans s'arrêter.

Exemple:

Relancer le programme en cliquant sur run et re-entrer les données. Le programme s'arrêtera à la même ligne que précédemment. Continuer l'exécution en utilisant cette fois la commande step. Que constate-t'on ?

Rajouter un point d'arrêt au debut de la fonction Trier et juste avant la deuxième boucle for de cette même fonction. Relancer l'exécution et faire de même que pécédemment mais en utilisant cette fois la commande cont.

Conclusions ?

      info  breakpoints

      info  b

Pour effacer un point d'arrêt faire:

      clear  numéro-de-ligne

Pour mettre un point d'arrêt dans une fonction qui est dans un autre fichier que celui qui est affiché l'écran:

• 1ère solution :
  - sélectionner et visualiser ce fichier en cliquant sur le bouton file et en choisissant dans une liste.
  - puis faire comme précédemment

• 2eme solution :
  taper la commande :

        break  nom-du-fichier.c:nom-de-la-fonction
  

  (ne pas oublier le ".c" et le ":")

On peut soit taper en toutes lettres :

	print  nom-de-la-variable

Exemple:

Relancer le programme avec les mêmes points d'arrêt que précédemment et afficher le contenu des variables à chaque point d'arrêt.

De manière plus générale, on peut afficher la valeur de n'importe quelle expression valide en C

Exemples:

Dans la fonction Trier, afficher la valeur de:

     swap, items[1], i + j, items[i].nom, items[i].age, etc...

Attention : ces expressions n'ont de sens que si elles sont définies (par exemple la variable i n'est correctement initialisée qu'après la première boucle for).

Compléments:

Pour afficher la valeur pointée par un pointeur faire :

      print*  nom-de-la-variable

      display  expression

      undisplay  expression

Enfin, le bouton locals permet d'afficher toutes les variables locales d'une fonction et le bouton args, ses arguments.

• where (ou le bouton stack) visualise la pile d'exécution, c'est-à-dire la liste des fonctions ou procédures empilées jusqu'à celle où l'on est momentanément arrêté. where affiche également les numéros de lignes correspondants.
• up permet de remonter dans la liste
• down permet de redescendre dans la liste

Exemple:

Cliquer sur le bouton where pour afficher la pile, puis utiliser les commandes up et down pour se déplacer dans la pile.

Afficher les variables de la fonction Trier, puis celles de la fonction Choix, et enfin celles de la fonction main.

• interruption utilisateur, provoquée lorsque l'on tape ^C
• interruptions système dues à une erreur dans le programme (Segmentation Fault, Bus Error, etc...)

Dans les deux cas, il est possible de voir où le programme s'est arrêté et de visualiser l'état de ses variables. Ce qui est évidemment très pratique pour trouver les "bugs".

Exemple:

Remarque: la commande cont permet alors de poursuivre l'exécution normalement.

Aide en ligne

	help  nom-de-commande

        r  pour run
        b  pour break
        s  pour step
        n  pour next
        c  pour cont
        p  pour print
	etc ....

De plus, "retour-chariot" (sans rien taper d'autre) réexécute la dernière commande entrée.

	make

Appel de gdb depuis emacs ou xemacs

	ESC-X gdb

Noter que l'On peut également lancer la compilation depuis emacs au moyen de la commande :

	ESC-X compile

	print  expression
	call  fonction(arguments)

permettent d'appeler interactivement les fonctions contenues dans le programme ainsi que la plupart des fonctions C des bibliothèques standard (comme par exemple "printf" etc...).

Ceci peut-être très utile pour tester rapidement le comportement d'une fonction dans la mesure où l'on peut changer interactivement les arguments passés à cette fonction sans avoir à recompiler (surtout si l'on rajoute des points d'arrets dans cette fonction avant de l'appeler)

Exemple:

	call  main()

• quit : sort de gdb
• list fonction : affiche cette fonction
• whatis : informations sur une variable ou une fonction
• tbreak : point d'arrêt temporaire
• delete no : enlève le point d'arrêt numéro no
• condition no condition : stop conditionnel: s'arrête quand la condition devient vraie
• ignore : "attrappe" (ignore) les signaux donnés en argument
• set var = expression : affectation de variable
• cd, pwd : comme sous Unix

Pour plus d'informations faire : help commande

5.1. Tri décroissant et alphabétique

5.2. Vérification des entrées

• vérifier la taille du nom et du prenom entrés (tronquer si trop de caractères)
• vérifier que l'age est bien numérique (lire l'age sous forme alphabétique puis le tranformer en entier en utilisant la fonction `atoi')

5.3. Mémoire dynamique

5.4. Sauvegarde et relecture

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