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

学习交流加

• 个人qq：
  1126137994
• 个人微信：
  liu1126137994
• 学习交流资源分享qq群：
  962535112

上一篇文章我们学习了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。我们主要学习以下几个工具的使用：

本篇文章先学习使用addr2line与strip工具。

1、addr2line工具

首先我们要知道，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。几乎所有调试辅助工具，都依赖于程序的调试信息。

addr2line工具。顾名思义，可以将地址转换为行号。它常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 

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;
}

func.c程序

#include 

int* g_pointer;

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

    return;
}

我们在linux下编译以下程序（注意我使用gcc-4.4.5版本编译没有警告显示。但是使用较高版本的gcc编译器，可能会有警告。这里我们忽略警告）：

• gcc -g func.c test.c -o lyy

运行程序

• ./lyy

显示结果为：

其实结果也在意料之中。我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。因为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。相当于对0地址进行操作。

但是我们知道0地址，是不能被操作的。所以会产生段错误。这个程序很短，问题我们很容易发现。但是如果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工具就能够上场。

下面来说明如何使用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。这个文件叫做核心转储文件。我们可以通过读取该文件，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。

我们可以看到，段错误后面显示核心已转储。此时查看当前目录的话，就可以看到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，显示内容最后部分如下：

可以看到，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。但是我们无法知道这个地址处到底是个啥。但是可以利用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，已经找打原因，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！！！

2、strip工具

实际上，addr2line能够正常工作，必须依赖于程序的调试信息。而我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，会导致可执行程序，非常的大。如果在大型的软件中，软件在发布之前，肯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，不然程序太大，对用户来说也是非常不友好的。

其实这就是所谓的release版本的程序。在发布之前，还需要调试的程序，我们称为debug版本程序。

那么如何剔除调试信息？使用strip工具！如下图是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！！！

还有其他工具，放在下一篇文章学习！！！

3、总结

• addr2line用于将代码地址转换为对应的行号。常用于定位内存访问错误的问题
• 理解core dump选项。
• strip可以剔除目标程序中的调试信息，从而可以减小目标代码的大小，提升目标程序的执行效率。
• 学会使用上述两个工具。

本文章参考狄泰软件学院相关课程
想学习的可以加狄泰软件学院群，
群聊号码：199546072

学习探讨加个人（可以免费帮忙下载CSDN资源）：
qq：1126137994
微信：liu1126137994