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Windows调试神器:WinDBG

最开始一直在撸JAVA,最近处于巩固基础和拓宽知识面的目的翻出了久违的C艹研究。习惯性的用IDE,要么CODEBLOCKS,要么VS.

过了一段时间,最明显的感觉就是,IDE用多了很多细节不清楚,而这些细节往往是最关键的知识,关系到你能不能从根本上明白程序的本质或者完成一些顽固BUG的修复,而IDE往往会把这些东西给你屏蔽掉(出于方便和自动化的考虑),如果你不知道这些被屏蔽掉的细节,那么你往往在构建程序的时候经常看到IDE报一大堆ERROR的时候不知所措

反正,我是终于明白了IDE不适合新手的原因。

 

在UNIX或者类UNIX系统下有GNU MAKE+GCC+GDB作为命令行编译和调试的工具,个人喜欢称之为3G套装

那么Windows下难道就只能依赖VS或者CODEBLOCKS+MinGW了么,况且CODEBLOCKS+MinGW本质上也就是3G套装。在Windows下开发一些东西的时候还是要MS自家的工具才吃得开

经过前段时间的学习,大概学习了一些MS家的NMAKE以及CL还有LINK的基本用法,见这篇随笔

今天上网搜了搜,发现了神器WinDBG,终于不用在需要DEBUG的时候打开笨重的VS了!新技能GET!MS套装GET!(=,=‘‘‘逗比。。。)

点此下载教学PPT(我从百度文库下载下来修改了一些微小的错误并上传到我的网盘)

点此下载项目文件夹

代码,main.cpp:

 1 #include <stdlib.h> 2 #include <stdio.h> 3  4 char *getcharBuffer(); 5 void changeto4p(char* buffer); 6  7 int main() 8 { 9     system("pause");10     char *str = getcharBuffer();11     changeto4p(str);12     printf("%s",str);13     return 0;14 }15 16 char *getcharBuffer()17 {18     return "6969,3p3p";19 }20 21 void changeto4p(char* buffer)22 {23     while (*buffer) {24         if (*buffer == 3) {25             *buffer = 4;26         }27         ++buffer;28     }29 }

显然,上面的代码在changeto4p中尝试修改read only的memory区域(25行),因此会发生Access violation error

 

首先,如果要调试你的代码,那么你在编译的时候要给compiler还有linker加上debug选项,这样调试信息(symbol,line number等等)才会保留下来给DEBUGGER

见Makefile:

 1 # compiler 2 CC = cl 3 # linker 4 LINK = link 5 # libraries 6 LIB = 
7
# headers 8 HEADER_PATH = /I include 9 # options10 EHSC = /EHsc11 COMPILATION_ONLY = /c12 C_OUT = /Fo:13 L_OUT = /OUT:14 # compiler & linker debug option, to disable debug, replace ‘/Zi‘ & ‘/DEBUG‘ with empty strings15 C_DEBUG = /Zi16 L_DEBUG = /DEBUG17 # targets18 bin\test.exe: bin obj obj\main.obj19 $(LINK) $(L_DEBUG) $(OBJ_PATH) $(L_OUT)bin\test.exe obj\main.obj20 21 obj\main.obj:22 $(CC) $(C_DEBUG) $(EHSC) $(HEADER_PATH) $(COMPILATION_ONLY) src\main.cpp $(C_OUT)obj\main.obj23 24 # folders25 26 obj:27 mkdir obj28 29 bin:30 mkdir bin31 32 # clean33 # bin, obj folders and pdb files34 35 .PHONY: clean36 clean:37 -rmdir /s /q bin38 -rmdir /s /q obj39 -del *.pdb

我由于不是很会玩Makefile,所以DEBUG选项的添加或者删除都是通过手工修改Makefile实现的。见第14行。至于CL和LINK的各个选项的含义,在MSDN可以找到,就不赘述了。

(说实话我觉得更好的办法是一个target叫release,另一个叫debug,需要debug的时候就输入nmake debug,所有的obj、exe、pdb文件都放到debug\obj,debug\bin,debug\pdb三个文件夹中,需要clean的时候就输入nmake clean,nmake就直接生成release版本的obj和bin文件夹,改天研究研究该怎么写这个Makefile)

 

打开命令行,输入nmake生成了demo\vc120.pdb, demo\bin\test.exe、demo\bin\test.pdb

这里的vc120.pdb test.pdb就是调试信息文件(Program Debug Database file),WinDBG用这些文件找到源代码的位置和行号还有符号的位置以及其他信息

打开WinDBG

第一步,选择File>Symbol File Path,设置pdb文件的位置为demo\bin,因为test.pdb在这个位置

第二步,选择File>Source File Path,设置源代码文件的位置为demo\src,因为main.cpp在这个位置

第三步,选择File>Open Executable,打开test.exe

你会发现main.cpp也被打开了(WinDBG根据test.pdb找到了main.cpp的位置)

第四步,打断点,快捷键为F9(命令为bp <代码所在行的二进制地址>),我选择给changeto4p这个函数打上一个断点

第五步,开始调试,快捷键为F5(命令为g,也就是go的意思,你也可以选择按面板上的按钮,如下图,基本的功能有:Go, Restart, Stop debugging, Break, Step into, Step over, Step out, Run to cursor, Insert or remove breakpoint, Command, Watch, Locals, Registers, Memory window, Call stack, Disassembly, etc)说白了就是(继续运行,重新调试,停止调试,暂停,单步指令(跳入,跳过,跳出,运行到光标处),插入删除断点,命令窗口,变量观察窗口,局部变量观察窗口,寄存器观察窗口,主存观察窗口,调用栈,汇编代码窗口等等),你也可以从View选项中找到这些功能。

对应的快捷键可以打开WinDBG去查看,我这里就不手打了,撸不动,简单说一下,F10是单步step over,F11是单步step into,跟VS里面一样

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第六步,运行到changeto4p的时候,打开Watch窗口,输入*buffer,你会发现如下图所示,这里的值是0n57 ‘9‘,什么意思呢?0n的意思是十进制(类似0x表示十六进制,0开头表示八进制),0n57 ‘9‘的意思就是字符‘9‘的ASCII码是十进制的57,说白了就是*buffer的值是字符‘9‘。值得一提的是,这里Watch窗口的name列不仅可以写变量名,也可以写合法的c++表达式,反正指针操作、结构体操作是可以作为合法表达式写到name这一栏的,我估计简单的算术表达式也是可以的,可以试试看。

另外:你可以选择View>Locals查看局部变量,直接就能看到buffer字符串的所有值,可以试试。

对于WinDBG初步的学习就到这里。下面还会补充一些更进一步的例子。

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