用 Python 拓展 GDB（三）

quietin 發布于2019-07-25 10:32 / 896人閱讀

摘要：歡迎來到用拓展的第三篇。它們必須以開頭，以此區別于來自于上下文的函數。提供的基類名為。不過有一個區別是，的方法通常會返回一個對象，表示調用該函數后的返回值。它不能像通常意義上的函數獨立使用，只能跟某個命令搭配。具體實現參見用拓展第一篇。

歡迎來到《用python拓展gdb》的第三篇。上一篇我們談到了pretty printer，一個需要python支持的特性。這一篇我們談論另一個需要python支持的特性，convenience function。

什么是convenience function

所謂的convenience function，正如其名“便利函數”，指gdb會話中，可用于輔助數據處理的一類函數。

舉個例子：

(gdb) print foo()
$1 = void
(gdb) print $_isvoid(foo())
$2 = 1

上面的$_isvoid就是convenience functions。它們必須以$開頭，以此區別于來自于C/C++上下文的函數。

gdb中內置了一些convenience functions，可惜它們的數量并不多。還好gdb提供了python接口，讓我們能夠添加自定義的convenience functions。

跟自定義命令一樣，該接口也需要用戶繼承特定的類。convenience function提供的基類名為gdb.Function。用戶需要實現其中的__init__和invoke(self, *args)兩個方法，然后通過構造一個對象來向gdb注冊該函數。基本上就是自定義命令的一個翻版。不過有一個區別是，gdb.Function的invoke方法通常會返回一個gdb.Value對象，表示調用該函數后的返回值。如果返回的不是gdb.Value對象，gdb會嘗試把它轉化成對應的gdb.Value對象。比方說，如果invoke方法返回的是一個字符串，那么gdb會把該字符串包裝成表示字符串的gdb.Value。

比起自定義命令，convenience function有一個劣勢。它不能（像通常意義上的函數）獨立使用，只能跟某個命令搭配。舉個例子，(gdb) $aryType()是語法不正確的，你只能(gdb) p $aryType()。即使在調試腳本里這一條也成立，多帶帶一個$setSize("ary", 20)就不行，需要用p $setSize("ary", 20)繞過。事實上，用自定義命令setSize "ary" 20看上去會更順眼。convenience function能干的事，自定義命令大部分也能干，導致它的存在感一向很稀薄。

當然，它也不全是個雞肋。convenience function有一個優勢，它可以返回值。這是自定義命令做不到的。屬于它的生存空間也就剩下這么一點了。

實現一個convenience function

老規矩，還是用我最愛的教學方式，先上示例代碼。

這次我們嘗試用DSL實現mv命令的第二版。該版本的mv接受兩個參數，一個是待移除斷點的位置，另一個是待設定斷點的位置。

mv具體實現參見《用python拓展gdb》第一篇。由于DSL里面沒有函數，我們會用python代碼實現名為findBreakpoint的convenience function。當然了，如果我們選擇用python實現mv，就沒有這個需求了。還是創造下機會讓convenience function上一會場吧。

findBreakpoint的功能是接受一個位置，返回該位置上首個斷點的編號，這樣就能在delete命令里移除目標斷點。實現代碼如下：

# mv2.gdb
# 使用python...end語句塊，使得我們可以在gdb的DSL文件里面編寫python代碼。
python
import os
# 1. 繼承gdb.Function
class FindBreakpoint(gdb.Function):
    "Find specific breakpoint with location"
    def __init__(self):
        # 2. 注冊函數名字"findBreakpoint"
        super(self.__class__, self).__init__("findBreakpint")

    def invoke(self, location):
        # 3. 不要忘了，invoke方法接受的參數是gdb.Value，所以后面我通過
        # string方法來獲得字符串值。
        bps = gdb.breakpoints() # 獲取全部斷點
        if bps is None:
            raise gdb.GdbError("No breakpoints")
        for bp in bps:
            # 由于斷點的location屬性返回的是絕對路徑，把它轉成相對路徑
            if os.path.relpath(bp.location) == location.string():
                # 4. convenience function需要返回值，gdb會把它包裝成gdb.Value類型
                return bp.number
        raise gdb.GdbError("Specific breakpoint can"t be found.")

# 5. 最后一步，向gdb會話注冊該函數
FindBreakpoint()
end

define mv
    if $argc == 2
        # 調用它的時候不要忘記"$"前綴
        set $i = $findBreakpint($arg0)
        delete $i
        # 看到我在上面耍的一個trick嗎？
        # findBreakpint返回的是一個gdb.Value，
        # 需要把它綁定到DSL變量上，才能在DSL中使用。
        break $arg1
    ...

使用方式：gdb a.out -x mv2.gdb。

(gdb) help function
...
function findBreakpint -- Find specific breakpoint with location
...
(gdb) mv "gdb.c:4" 5

注意mv第一個參數需要用雙引號括起來，否則gdb會報錯，說找不到符號gdb.c。

小結

下篇將會是本教程的最后一篇。在這最后一篇里，我們會看到，如何用python在gdb內跟外部程序交互。希望“gdb + X”的想法能讓你腦洞大開，激發出更多的玩法。敬請期待！

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