תקלות פילוח יכולות להיות מאתגרות לניפוי באגים מכיוון שהן גורמות לרוב לקריסות מבלי לספק הודעות שגיאה מפורטות. עם זאת, כלים כמו GDB (GNU Debugger) יכולים לעזור לזהות את מקור תקלת הפילוח על ידי בחינת מצב התוכנית ומעקב מחסנית בזמן השגיאה.
חשוב לציין שתקלות הפילוח נגרמות בדרך כלל משגיאות תכנות ונחשבות לבאגים. יש לתקן אותם על ידי סקירה ותיקון של הקוד הבעייתי. הסיבות השכיחות לתקלות פילוח כוללות:
- ביטול הפניה למצביעים אפסים או לא מאותחלים
- כתיבה או קריאה מחוץ לגבולות המערך
- שימוש בזיכרון שהוקצה בעבר או שוחרר
- הצפת מחסנית או שחיתות מחסנית
- שימוש במשתנים לא מאותחלים
על ידי בדיקה קפדנית של הקוד שלך ושימוש בכלי ניפוי באגים כמו GDB, אתה יכול לזהות ולתקן את תקלות הפילוח, ולהבטיח שהתוכנית שלך פועלת כהלכה ואינה נתקלת בשגיאות אלו.
מאתר באגים של GDB
GDB (GNU Debugger) הוא כלי רב עוצמה לניפוי באגים המסייע לזהות ולנתח את הבעיות בתוכנות הידור כולל תקלות פילוח. זה מאפשר לך לבחון את מצב התוכנית, להפעיל את נקודות השבירה ולצפות בזרימת הביצוע.
כדי להשתמש ב-GDB בצורה יעילה כדי לנפות באגים בתקלות הפילוח, עליך להרכיב את תוכנית C++ שלך עם סמלי ניפוי הבאגים המאפשרים. סמלים אלה כוללים מידע נוסף על מבנה התוכנית, המשתנים והפונקציות המסייעים בתהליך איתור הבאגים.
מציאת תקלת הפילוח ב-C++ עם GDB
להלן קטע קוד לדוגמה שגורם לתקלת פילוח:
#includeint רָאשִׁי ( ) {
int * ptr = nullptr ;
* ptr = 5 ;
לַחֲזוֹר 0 ;
}
תחילה נסביר את הקוד. לאחר מכן, נדון בשלבים על מציאת תקלת פילוח בקוד הקודם.
ההנחיה '#include
בתוך הפונקציה main() יש הכרזה על משתנה מצביע 'ptr' מסוג int*. הערך 'nullptr' משמש כאתחול של המצביע שהוא ערך מצביע null מיוחד המציין שהוא לא מצביע לאף אחד מיקום זיכרון חוקי.
ניסיונות הפניה נעשים עם מצביע האפס 'ptr' בשורה הבאה שהיא '*ptr = 5;'. במקרה זה, מכיוון ש-'ptr' מוגדר ל-'nullptr', אין מיקום זיכרון חוקי לגישה.
כעת, נדון בכמה צעדים שיש לאמץ כדי להרכיב את התוכנית כדי למצוא את תקלת הפילוח.
שלב 1: הפעל את סמלי ניפוי הבאגים
כדי להתחיל, הקפד להרכיב את תוכנית C++ שלך עם סמלי ניפוי הבאגים הפעילים. כדי לספק את מידע ניפוי הבאגים לקובץ ההפעלה במהלך ההידור, השתמש בדגל '-g'. שקול את המקרה שבו יש לנו קובץ C++ בשם 'main.cpp'.
$ g++ -ז main.cpp -או רָאשִׁישלב 2: הפעל את GDB
לאחר הידור של התוכנית עם סמלי ניפוי באגים, הפעל את GDB על ידי העברת קובץ ההפעלה כארגומנט.
$ gdb רָאשִׁישלב 3: התחל את התוכנית
הפעל את התוכנית על ידי הקלדת 'הפעלה' או 'r' בהנחיית GDB:
$ ( gdb ) לָרוּץלאחר מכן התוכנית שלך תתחיל לפעול.
שלב 4: זהה את תקלת הפילוח
התוכנית ממשיכה לפעול עד שהיא נתקלת בתקלת פילוח. לאחר מכן, התוכנית מפסיקה לפעול, ו-GDB מפיקה הודעת שגיאה.
לדוגמה: הבה ניקח בחשבון את הקוד שהוסבר קודם לכן כאשר אנו מנסים להקצות את הערך של 5 למיקום הזיכרון שאליו מצביע מצביע ה-null, זה גורם לתקלת פילוח. התוכנית מסתיימת מיד בקו שבו מתרחשת תקלת הפילוח.
בעת הפעלת תוכנית זו עם GDB, תראה פלט דומה לזה הבא:
פלט זה מציין שהתרחשה תקלת פילוח בפונקציה הראשית בשורה 5 של הקובץ 'main.cpp'.
שלב 5: בדוק את ערימת עקבות
כדי לקבל תובנות נוספות על תקלת הפילוח, אתה יכול לבחון את עקבות המחסנית באמצעות הפקודה 'עקיבה אחורה' או פשוט 'bt'. פקודה זו מציגה את רצף קריאות הפונקציות המובילות לקריסה.
$ ( gdb ) btמוצג מעקב המחסנית המציין את הפונקציות שנקראות לפני תקלת הפילוח:
פלט זה אומר לנו שתקלת הפילוח התרחשה בפונקציה הראשית בשורה 5 של הקובץ 'main.cpp'.
שלב 6: הגדר את נקודות השבירה
כדי לחקור יותר, אתה יכול להגדיר את נקודות השבירה בשורות קוד ספציפיות כדי לעצור את הפעלת התוכנית בנקודות אלה. זה מאפשר לך לבדוק את מצב התוכנית והמשתנים. לדוגמה, כדי להגדיר נקודת עצירה בשורה 5 של 'main.cpp', השתמש בפקודה 'break' באופן הבא:
$ ( gdb ) לשבור main.cpp: 5זה מגדיר נקודת עצירה בשורה 5 של הקובץ 'main.cpp':
שלב 7: המשך את הביצוע
לאחר הגדרת נקודות השבירה, המשך את הפעלת התוכנית באמצעות הפקודה 'המשך' או פשוט 'c':
$ ( gdb ) לְהַמשִׁיךהתוכנית ממשיכה לפעול עד שהיא מגיעה לנקודת השבירה.
שלב 8: בדוק את המשתנים והקוד
ברגע שהתוכנית נעצרת בנקודת הפסקה, אתה יכול להשתמש בפקודות GDB שונות כדי לבחון את המשתנים, לעבור דרך הקוד ולחקור את הסיבה לתקלת הפילוח.
שלב 9: צא מ-GDB
לאחר שתסיים את איתור הבאגים, תוכל לצאת מ-GDB באמצעות הפקודה 'quit':
$ ( gdb ) לְהַפְסִיקזה מספק סקירה בסיסית של השימוש ב-GDB כדי למצוא את תקלות הפילוח בתוכניות C++. GDB מספק הרבה יותר תכונות ופקודות שיכולות לעזור באיתור באגים, ותוכלו לעיין בתיעוד של GDB לקבלת מידע מעמיק יותר.
סיכום
מאמר זה מדגים את השימוש ב-GDB כדי למצוא את תקלת הפילוח ב-C++. הסברנו לכם את השלבים שיש לבצע. שלבים אלה מספקים הסבר מקיף כיצד למצוא תקלת פילוח ב-C++ באמצעות GDB. על ידי ביצוע שלבים אלה ושימוש בתכונות של GDB, אתה יכול לאתר ולטעון ביעילות את מקור תקלת הפילוח בתוכנית C++ שלך.