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使用gdb调试工具上手调试php和swoole源码

swoole作为php的核心项目,php和swoole都具有一定的研究价值,由于是c语言编写的项目,要上手进行调试,那么最好用的调试工具就是gdb了

这个gdb调试工具功能强大,支持的选项也是非常多,下面就总结出来常用的命令

编译源码添加调试信息

在编译时把调试信息编译进生成的二进制文件中,需要给gcc编译器加上-g参数,比如编译php的Makefile中是这样的

加上-g参数就已经有调试信息了,-O0是关闭gcc的优化,这个gcc优化后会在调试时丢失一部分调试信息,所以一般建议关闭

这样在gdb里面就可以随时查看当前执行到源码的那个地方了,能够显著提升调试的效率

查看源码

使用gdb php开始启动gdb调试php命令行程序

使用list命令,默认会定位到main方法所在的第一行被执行的代码,可以看到定位到了1186行,使用info line指令可以查看上面定位到的代码所在的文件是"sapi/cli/php_cli.c"

在understand中打开php源码进行验证

因为是在linux下运行的,所以这个"PHP_CLI_WIN32_NO_CONSOLE"宏是不存在,第一行代码是走到1186行的else分支是ok的,这就说明了gdblist命令默认是定位到main方法的了

断点操作

打断点

使用b命令,或者全名break命令可以在任意函数开始位置进行断点,比如c/c++的入口函数main处断点,只需执行下面的命令就可以了

b main
复制代码

操作效果如下

这样断点就加好了,运行php时就会在main方法处触发这个断点了

查看已有断点

使用命令info b或者info break就可以查看目前所有的断点了,效果如下

sapi/cli/php_cli.c:1284处再加个断点

效果如下:

可以看到断点已经成功加上了

删除断点

使用命令delete breakpoints 断点编号就可以删除断点了,这个可以自行研究

其它断点操作

这个断点操作的命令还有非常多,可以使用命令help breakpoints查看完整的断点相关的命令清单

流程控制

使用r命令或者run命令就是启动这个被调试的php程序了,比如调试这个php命令:php test.php

<?php
// test.php
$a = '1';
echo $a;
复制代码

上面这个命令是带了参数 test.php所以,在gdb里运行时也可以把这个参数带上,对应的gdb命令如下

run test.php
复制代码

查看操作效果:

可以看到成功命中了设置在1195行的断点,这个说明在gdb里启动php成功了

获取调试信息

获取反汇编代码-layout模式

使用命令layout asm可以查看当前断点所处位置的反汇编代码,这个在高级分析时会经常用到,效果如下:

命令layout src可以切换到源码视图,这个视图查看源码非常方便
结合使用layout asm可以实时对比汇编代码和c代码,有利于快速对比分析 使用这个ctrl + x + a命令可以退出这个layout模式

获取反汇编代码-普通模式

上面使用layout模式查看汇编代码,但是会打开新窗口,如果只想查看当前断点下面几行汇编,可以使用更快的diaplay命令,比如查看断点下的10行反汇编代码使用命令display/10i $pc,查看效果如下:

但是这个display每次断点都会输出,可以使用undisplay命令进行删除

获取变量值

在gdb中可以很方便的使用p命令或者print命令来获取当前断点所处的上下文的变量的值

然后在这个1342处进行断点,在1337处复制了一段字符串给ini_entries, 所以1342处ini_entries肯定有值了

然后使用命令p ini_entries查看ini_entries变量中的值

操作效果如下

成功的获取到了ini_entries变量中的值是字符串 "html_errors=0\nregister_argc_argv=1\nimplicit_flush=1\noutput_buffering=0\nmax_execution_time=0\nmax_input_time=-1\n"

调试swoole

编写swoole协程测试代码

// go.php
<?php
go(function () {
    $a = '1';
    echo $a;
});
echo '2';
复制代码

比如在创建协程核心函数处断点

b zif_swoole_coroutine_create
复制代码

然后带swoole扩展运行: run -dextension=swoole.so go.php

操作效果如下

可以看到程序已经在swoole的swoole_coroutine_create成功断点了

然后就可以使用gdb对swoole进行调试了

同时也可以看到断点时断在了swoole-src/swoole_coroutine_util.cc:415行,可以在understand中核对代码是否一致

可以看到在understand中代码位置是ok的,这样就可以在gdb里调试,在understand里阅读源代码了😃

参考资料

  1. PHP 7底层设计与源码实现 (Web开发技术丛书)
  2. PHP7内核剖析
  3. Useful_commands_gdb
  4. 【Swoole源码研究】深入理解Swoole协程实现
  5. Understand

一些注意的点

使用c命令或者continue命令可以让程序执行到下一个断点处

调试带宏的函数,需要把宏展开获取完整的函数名,才能下断点

编译swoole扩展时需要附加上调试信息,通过参数--enable-debug实现

cd swoole-src
phpize
./configure --enable-debug
复制代码
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