开发一个Linux调试器（九）：处理变量

开辟一个Linux调试器（九）：处理变量

变量是鬼鬼祟祟的。有时，它们会很高兴地呆在存放器中，然则一回头就会跑到客栈中。为了优化，编译器可能会完全将它们大年夜窗口中抛出。无论变量在内存中的若何移动，我们都须要一些办法在调试器中跟踪和操作它们。这篇文┞仿将会教你若何处理调试器中的变量，并应用 libelfin 演示一个简单的实现。

系列文┞仿索引

预备情况
断点
存放器和内存
ELF 和 DWARF
源码和旌旗灯号
源码级慢慢履行
源码级断点
客栈展开
处理变量
高等话题

DWARF 地位

以这个简单的构造体为例：

<loclist with 3 entries follows>
- [ 0]<lowpc=0x2e00><highpc=0x2e19>DW_OP_reg0
- [ 1]<lowpc=0x2e19><highpc=0x2e3f>DW_OP_reg3
- [ 2]<lowpc=0x2ec4><highpc=0x2ec7>DW_OP_reg2
根据法度榜样计数器的当前值，地位在存放器之间移动的变量。

根据地位描述的种类，DW_AT_location 以三种不合的方法进行编码。exprloc 编码简单和复合的地位描述。它们由一个字节长度构成，后跟一个 DWARF 表达式或地位描述。loclist 和 loclistptr 的编码地位列表，它们在 .debug_loclists 部分中供给索引或偏移量，该部分描述了实际的地位列表。

DWARF 表达式

应用 DWARF 表达式计算变量的实际地位。这包含操作客栈值的一系列操作。有很多 DWARF 操作可用，所以我不会具体解释它们。相反，我会大年夜每一个表达式中给出一些例子，给你一个可用的器械。别的，不关键怕这些;libelfin 将为我们处理所有这些复杂性。

字面编码
- DW_OP_lit0、DW_OP_lit1……DW_OP_lit31
  - 将字面量压入客栈
- DW_OP_addr <addr>
  - 将地址操作数压入客栈
- DW_OP_constu <unsigned>
  - 将无符号值压入客栈
存放器值
- DW_OP_fbreg <offset>
  - 压入在客栈帧基址找到的值，偏移给定值
- DW_OP_breg0、DW_OP_breg1…… DW_OP_breg31 <offset>
  - 将给定存放器的内容加上给定的偏移量压入客栈
客栈操作
- DW_OP_dup
  - 复制客栈顶部的值
- DW_OP_deref
  - 将客栈顶部视为内存地址，并将其调换为该地址的内容
算术和逻辑运算
- DW_OP_and
  - 弹出客栈顶部的两个值，并压回它们的逻辑 AND
- DW_OP_plus
  - 与 DW_OP_and 雷同，然则会添加值
控制流操作
- DW_OP_le、DW_OP_eq、DW_OP_gt 等
  - 弹出前两个值，比较它们，并且如不雅前提为真，则压入 1，不然为 0
- DW_OP_bra <offset>
  - 前提分支：如不雅客栈的顶部不是 0，则经由过程 offset 在表达式中向后或向后跳过
输入转化
- DW_OP_convert <DIE offset>
  - 将客栈顶部的值转换为不合的类型，它由给定偏移量的 DWARF 信息条目描述
特别操作
- DW_OP_nop
  - 什么都不做!

DWARF 类型

DWARF 类型的表示须要足够强大年夜来为调试器用户供给有效的变量表示。用户经常欲望可以或许在应用法度榜样级别进行调试，而不是在机械级别进行调试，并且他们须要懂得他们的变量正在做什么。

DWARF 类型与大年夜多半其他调试信息一路编码在 DIE 中。它们可以具有指导其名称、编码、大年夜小、字节等的属性。无数的类型标签可用于表示指针、数组、构造体、typedef 以及 C 或 C++ 法度榜样中可以看到的任何其他内容。

struct test{ 
    int i; 
    float j; 
    int k[42]; 
    test* next; 
}; 	
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