高效C/C++調(diào)試

第1章   調(diào)試符號(hào)和調(diào)試器 1
1.1  調(diào)試符號(hào) 1
1.1.1  調(diào)試符號(hào)概覽 2
1.1.2  DWARF格式 3
1.2  實(shí)戰(zhàn)故事1：數(shù)據(jù)類(lèi)型的不一致 14
1.3  調(diào)試器的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 16
1.3.1  用戶(hù)界面 16
1.3.2  符號(hào)管理模塊 16
1.3.3  目標(biāo)管理模塊 17
1.4  技巧和注意事項(xiàng) 21
1.4.1  特殊的調(diào)試符號(hào) 21
1.4.2  改變執(zhí)行及其副作用 24
1.4.3  符號(hào)匹配的自動(dòng)化 25
1.4.4  后期分析 26
1.4.5  內(nèi)存保護(hù) 27
1.4.6  斷點(diǎn)不工作 27
1.5  本章小結(jié) 28
第2章   堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 29
2.1  理解內(nèi)存管理器 30
2.1.1  ptmalloc 31
2.1.2  TCMalloc 34
2.1.3  多個(gè)堆 38
2.2  利用堆元數(shù)據(jù) 39
2.3  本章小結(jié) 42
第3章   內(nèi)存損壞 43
3.1  內(nèi)存是怎么損壞的 44
3.1.1  內(nèi)存溢出與下溢 44
3.1.2  訪(fǎng)問(wèn)釋放的內(nèi)存 45
3.1.3  使用未初始化的值 46
3.2  調(diào)試內(nèi)存損壞 47
3.2.1  初始調(diào)查 49
3.2.2  內(nèi)存調(diào)試工具 53
3.2.3  堆與棧內(nèi)存損壞對(duì)比 53
3.2.4  工具箱 54
3.3  實(shí)戰(zhàn)故事2：神秘的字節(jié)序轉(zhuǎn)換 55
3.3.1  癥狀 55
3.3.2  分析和調(diào)試 56
3.3.3  錯(cuò)誤和有價(jià)值的點(diǎn) 64
3.4  實(shí)戰(zhàn)故事3：覆寫(xiě)棧變量 65
3.4.1  癥狀 65
3.4.2  分析和調(diào)試 65
3.5  本章小結(jié) 68
第4章   C 對(duì)象布局 69
4.1  對(duì)齊和大小端 69
4.1.1  對(duì)齊 69
4.1.2  大小端 70
4.2  C 對(duì)象布局 71
4.3  實(shí)戰(zhàn)故事4：訪(fǎng)問(wèn)已經(jīng)釋放的數(shù)據(jù) 94
4.3.1  癥狀 94
4.3.2  分析和調(diào)試 94
4.4  搜索引用樹(shù) 95
4.5  本章小結(jié) 101
第5章   優(yōu)化后的二進(jìn)制 102
5.1  調(diào)試版和發(fā)行版的區(qū)別 102
5.2  調(diào)試優(yōu)化代碼的挑戰(zhàn) 106
5.3  匯編代碼介紹 108
5.3.1  寄存器 109
5.3.2  指令集 111
5.3.3  程序匯編的結(jié)構(gòu) 113
5.3.4  函數(shù)調(diào)用習(xí)慣 116
5.4  分析優(yōu)化后的代碼 127
5.5  調(diào)試優(yōu)化后的代碼示例 130
5.6  本章小結(jié) 141
第6章   進(jìn)程鏡像 142
6.1  二進(jìn)制文件格式 144
6.2  運(yùn)行期加載和鏈接 148
6.3  進(jìn)程映射表 153
6.3.1  可執(zhí)行文件 154
6.3.2  共享庫(kù) 156
6.3.3  線(xiàn)程棧 157
6.3.4  無(wú)名區(qū)域 157
6.3.5  攔截 158
6.3.6  鏈接時(shí)替換 158
6.3.7  預(yù)先加載代理函數(shù) 159
6.3.8  修改導(dǎo)入和導(dǎo)出表 159
6.3.9  對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行手術(shù)改變 164
6.3.10  核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件格式 166
6.3.11  核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件分析工具 169
6.4  本章小結(jié) 170
第7章   調(diào)試多線(xiàn)程程序 171
7.1  競(jìng)爭(zhēng)條件 171
7.2  它是競(jìng)爭(zhēng)條件嗎 172
7.3  調(diào)試競(jìng)爭(zhēng)條件 174
7.4  實(shí)戰(zhàn)故事5：記錄重要區(qū)域 175
7.4.1  癥狀 175
7.4.2  分析調(diào)試 175
7.5  死鎖 177
7.6  本章小結(jié) 179
第8章   更多調(diào)試方法 180
8.1  重現(xiàn)錯(cuò)誤 180
8.1.1  歸因 181
8.1.2  收集環(huán)境信息 182
8.1.3  重建環(huán)境 184
8.2  防止未來(lái)的bug 184
8.2.1  知識(shí)保留和傳遞 185
8.2.2  增強(qiáng)提前檢查 185
8.2.3  編寫(xiě)更好調(diào)試的代碼 185
8.3  不要忘記這些調(diào)試規(guī)則 189
8.3.1  分治法 189
8.3.2  退一步，獲取新的觀點(diǎn) 189
8.3.3  保留調(diào)試歷史 190
8.4  逆向調(diào)試 190
8.4.1  rr：Record and Replay 191
8.4.2  rr注意事項(xiàng) 191
8.5  本章小結(jié) 192
第9章   拓展調(diào)試器能力 193
9.1  使用Python拓展GDB 193
9.1.1  美化輸出 194
9.1.2  編寫(xiě)自己的美觀打印器 195
9.1.3  將重復(fù)的工作變成一個(gè)命令 197
9.1.4  更快地調(diào)試bug 198
9.1.5  使用Python設(shè)置斷點(diǎn) 200
9.1.6  通過(guò)命令行來(lái)啟動(dòng)程序和設(shè)置斷點(diǎn) 203
9.2  GDB自定義命令 203
9.3  本章小結(jié) 206
第10章   內(nèi)存調(diào)試工具 207
10.1  ptmalloc’s MALLOC_CHECK_ 208
10.2  Google Address Sanitizer 212
10.3  AccuTrak 213
10.4  有效地調(diào)試內(nèi)存損壞 225
10.5  實(shí)戰(zhàn)故事6：內(nèi)存管理器的崩潰問(wèn)題 228
10.5.1  癥狀 229
10.5.2  分析和調(diào)試 229
10.6  本章小結(jié) 235
第11章   Core Analyzer 236
11.1  使用示例 237
11.2  主要功能 239
11.2.1  搜索引用的對(duì)象（水平搜索） 239
11.2.2  查詢(xún)地址及其底層對(duì)象（垂直搜索） 240
11.2.3  內(nèi)存模式分析 241
11.2.4  查詢(xún)堆內(nèi)存塊 242
11.2.5  堆遍歷（檢查整個(gè)堆以發(fā)現(xiàn)損壞并獲取內(nèi)存使用統(tǒng)計(jì)） 242
11.3  本章小結(jié) 246
第12章   更多調(diào)試工具 247
12.1  strace 247
12.1.1  常用功能 247
12.1.2  常用附加選項(xiàng) 248
12.2  實(shí)戰(zhàn)故事7：僵尸進(jìn)程 248
12.2.1  遇到難題 248
12.2.2  揭示bug的真相 249
12.3  Perf 249
12.4  eBPF 250
12.4.1  準(zhǔn)備環(huán)境 251
12.4.2  編寫(xiě)代碼 251
12.4.3  編譯程序 252
12.4.4   加載和運(yùn)行程序 254
12.5  實(shí)戰(zhàn)故事8：鏈接問(wèn)題 255
12.5.1  切入 255
12.5.2  更奇怪的事情 258
12.5.3  柳暗花明 259
12.5.4  補(bǔ)充 260
12.5.5  結(jié)論 261
12.6  實(shí)戰(zhàn)故事9：臨時(shí)變量的生命周期 261
12.7  本章小結(jié) 264
第13章   崩潰發(fā)送機(jī)制 265
13.1  客戶(hù)端 266
13.2  遠(yuǎn)程報(bào)告收集服務(wù)器 267
13.3  終端集成器 268
13.4  本章小結(jié) 268
第14章   內(nèi)存泄漏 269
14.1  為什么RAII是基石 269
14.2  分析 270
14.3  調(diào)試內(nèi)存泄漏 273
14.4  本章小結(jié) 275
第15章   協(xié)程 276
15.1  C 協(xié)程 277
15.2  協(xié)程的切分點(diǎn) 279
15.3  協(xié)程之諾 281
15.4  本章小結(jié) 283
第16章   遠(yuǎn)程調(diào)試 284
16.1  GDB遠(yuǎn)程調(diào)試 285
16.2  Visual Studio遠(yuǎn)程調(diào)試 286
16.3  本章小結(jié) 287
第17章   容器世界 288
17.1  容器示例 288
17.2  容器應(yīng)用 289
17.3  C/C 容器調(diào)試 291
17.4  實(shí)戰(zhàn)故事10：CrashLoopBackOff 292
17.5  實(shí)戰(zhàn)故事11：liveness failure 292
17.6  本章小結(jié) 294
第18章   盡量不要調(diào)試程序 295
18.1  借助編譯器來(lái)提前發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤 295
18.2  編寫(xiě)簡(jiǎn)短的實(shí)驗(yàn)代碼 295
18.3  日志和監(jiān)控 296
18.3.1  日志 296
18.3.2  監(jiān)控 297
18.4  遵循最佳編碼實(shí)踐 297
18.5  本章小結(jié) 298
附錄A   調(diào)試混合語(yǔ)言 299
附錄B   在Windows/x86環(huán)境下進(jìn)行程序調(diào)試 301
B.1  PE文件格式 301
B.2  Windows Minidump格式 306
附錄C   一個(gè)簡(jiǎn)單的C coroutine程序 309