GDB如何在运行时评估C++表达式

在调试时,我最近注意到GDB能够在调试程序时评估"复杂"表达式,我想知道它是如何做到这一点的.例如,使用以下代码:

int main() {
    std::vector v = {1, 2, 3};
    int k = 0;
    std::cin >> k;
    v.push_back(k);
    return v.at(0);
}

我能够编译程序g++ -g myprogram.cpp并在GDB中调试它,这允许我输入类似的东西print v.at(4);(在k动态输入后打印正确的值)并且print v.at(2) == 3评估为true.

我想知道GDB是如何做到这一点的.这个SO问题暗示它是"在内存中编译"的东西,但没有进一步详细说明,所以我想知道它是否使用某种JIT来使这一切工作或其他什么？当我输入并运行它时,他们是否在内联编译代码？他们是否有一个框架来在调试环境中动态评估C++？本质上,我想在我正在编写的调试器中重现这一点来评估断点处的表达式,这就是为什么我很好奇GDB是如何做到的.

这允许我输入print v.at(4)之类的东西;

gdb可以调用编译成二进制文件的函数.这正是这里发生的事情.gdb调用std::vector成员函数at()并为您打印结果,请参阅文档.

另请注意,这是可能的,因为您v.at(0)在代码中使用.如果删除这部分代码,v.at()将无法实例化,并且在生成的二进制文件中不可用,因此gdb无法调用它.

简答:它不编译代码.

答案很长:

你调用print命令,程序发生在printcmd.c

它调用evaluate_expression,定义于eval.c,通过读取目标内存并在gdb内为标准运算符计算它来计算表达式,否则使用call_function_by_hand.

call_function_by_hand定义于infcall.c.调用时,该过程将暂停目标执行(有时不会,因此可能会使具有此功能的多线程程序崩溃).

将代码注入正在调试的程序中.

通过读取内存来检索结果,并在必要时取消暂停.

您可以专注于代码call_function_by_hand以便更好地理解.

注意:compile与print/ 不同call.

完整答案:

在几天内,我可能会详细分析GDB如何实现此功能,以便进一步阅读.