PDF de programación - Herramientas de Depuración

Herramientas de

Depuración

Daniel Serpell
[email protected]

Introducción

● Por qué es necesario depurar

● Cómo depurar
● mensajes: printf / cout.
● “depuradores” (debuggers).
● depuradores de memoria.
● seguidores de llamadas (call trace).
● análisis de ejecución (execution profile).

Herramientas de Depuración

Mensajes

● Escribir Mensajes
● Utilizar stderr / cerr.
● Utilizar Macros:
__FILE__ / __LINE__ / __FUNCTION__
● Ejemplo:

#define DEBUG_MSG(msg, args...) \
fprintf (stderr,"%s: (%s[%d]) - " msg, \
__FUNCTION__, __FILE__, __LINE__, ##args)

● En C++, iostream.

Herramientas de Depuración

Depuradores

● Un Depurador permite

● Detener la ejecución.
● Examinar variables.
● Examinar las llamadas.
● Modificar variables.
● Llamar rutinas del programa.
● Contar eventos.

Herramientas de Depuración

● Cómo funciona un depurador

Depuradores

Sistema Operativo

Programa

Depurador

Herramientas de Depuración

● Depuradores en Linux

Depuradores

GDB

Herramientas de Depuración

Depuradores

● ¿Otros?

● DDD – The Data Display Debugger.
● Kdbg – Kde Debugger.
● CGDB – Curses Frontend to GDB.
● RHIDE / Kdevelop / etc.

Herramientas de Depuración

Depuradores - GDB

● Uso de GDB

● Pasos Previos.
● Cargar GDB.
● Detener el programa.
● Examinar la pila de ejecución.
● Examinar variables.
● Ejecución Paso a Paso.
● Puntos de quiebre avanzados.
● Otros usos avanzados.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Pasos Previos.
● El programa del tutorial:
int calcula_suma( int a, int b) {
return a+b;
}

int main(int argc, char ** argv ) {
int suma = 0;
while(suma < 100) {
int n;
printf("Ingresa un número:\n");
scanf("%d",&n);
suma = calcula_suma(suma, n);
printf("La suma es hasta ahora:%d\n",suma);
}
printf("Se terminó.\n");
return 0;
}

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Pasos Previos.

● Compilar con opciones de depuración.

gcc -Wall [-O] -g -o prog prog.c

● Usar Bibliotecas para Depuración.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Cargar GDB

● Cargar el programa

gdb ./prog

● El entorno de GDB.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Detener la ejecución

● Señales Externas.

● Los puntos de quiebre.
break – Ingresa un punto de quiebre.

● Señales Internas - raise()

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Examinar el entorno

● Examinar la pila de ejecución:
bt – backtrace.
bt full – Información completa.
up – Sube dentro de la pila.
down – Baja dentro de la pila.
info locals – Variables locales.
list – Lista el código.
disassemble – Lista el código ASM.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Examinar variables

● Examinar variables del programa:
print – Escribe.
display – Muestra siempre.
info locals – Muestra locales.
info variables – Variables.
info address <v> – Localización.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Ejecución Paso a Paso

● Ejecución paso a paso del programa:
step – Próxima línea.
next – Salta subrutinas.
finish – Sale de subrutina.
advance – Continua hasta un punto.
stepi / nexti – Paso a paso por el ASM.
jump – Salta.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Puntos de Quiebre

● Manejo de los puntos de quiebre
disable / enable – (des)habilita.
condition – Fija una condición.
catch throw – Atrapa excepciónes, C++.
watch – Escritura de variables.
awatch – Acceso a variables.

Herramientas de Depuración

Uso de GDB

● Otros Avanzados

thread – Cambia entre hilos.
set var – Cambia una variable.
return – Termina una función.

Herramientas de Depuración

Depuradores de Memoria

● Depuradores de Memoria

● Memoria Dinámica.

● ¡Punteros!

● Datos no inicializados.

Herramientas de Depuración

Depuradores de Memoria

● Valgrind

● Ejecución Controlada.

● Recompilación dinámica.

● Seguimiento de datos.

Herramientas de Depuración

Depuradores de Memoria

● Valgrind

● Distintas fachadas:

● Chequeo de Memoria: memcheck
● Condiciones de Carrera: hellgrind
● Uso de Memoria: massif
● Rendimiento de Cache: cachegrind

Herramientas de Depuración

Depuradores de Memoria

● Valgrind

● Uso en chequeo de memoria.

Herramientas de Depuración

Depuradores de Memoria

● Memprof

● Chequeo de memoria perdida.
● Uso interactivo.

Herramientas de Depuración

Seguidores de Llamadas

● Seguidores de Llamadas

● Interacción del programa con el S.O.

● Uso correcto de llamadas.

● Manejo de procesos.

Herramientas de Depuración

Seguidores de Llamadas

● Strace

● Intercepta las llamadas con el S.O.
● Escribe los parámetros y resultados.
● Uso:

strace [-e expr] programa [parámetros]

Herramientas de Depuración

Seguidores de Llamadas

● Strace

● Expresiones comunes:
trace=file – Operaciones a archivos.
trace=network – Operaciones de red.
read=[fd] – Datos leídos de [fd].
write=[fd] – Datos escritos a [fd].

● Opciones comunes:
-f – Sigue los “fork”.

Herramientas de Depuración

Análisis de Ejecución

● Análisis de Ejecución
(excecution profile)

● Datos estadísticos de ejecución:
● ¿quién llamo a una función?
● ¿cuántas veces se ejecutó el código?
● ¿cuánto tiempo tomó?
● ¿dónde se emplea mayor tiempo?

(hot-spots)

Herramientas de Depuración

Análisis de Ejecución

● Análisis de Ejecución

● ¿Cómo funciona un Analizador?

● Compilación Instrumentada.
● Información de Depuración.
● Biblioteca de Recolección.
● Herramienta de análisis de datos.

Herramientas de Depuración

Análisis de Ejecución

● Análisis de Ejecución

● Compilación Instrumentada:

gcc -Wall [-O] -g -pg -c prog.c

gcc -g -pg -o prog prog.o

Herramientas de Depuración

Análisis de Ejecución

● Análisis de Ejecución

● Herramienta de Análisis:

GPROF

Herramientas de Depuración

Análisis de Ejecución

● Gprof

● Opciones de reporte:
● Reporte normal

gprof prog

● Reporte línea a línea

gprof -l prog

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Preguntas

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