Segmenteringsfejl kan være udfordrende at fejlfinde, fordi de ofte resulterer i nedbrud uden at give detaljerede fejlmeddelelser. Værktøjer som GDB (GNU Debugger) kan dog hjælpe med at identificere kilden til segmenteringsfejlen ved at undersøge programmets tilstand og staksporing på tidspunktet for fejlen.
Det er vigtigt at bemærke, at segmenteringsfejlene typisk er forårsaget af programmeringsfejl og betragtes som fejl. De bør rettes ved at gennemgå og rette den problematiske kode. Almindelige årsager til segmenteringsfejl omfatter:
- Derhenvisning af nul eller ikke-initialiserede pointere
- At skrive eller læse uden for en rækkes grænser
- Brug af en hukommelse, der tidligere er blevet deallokeret eller frigivet
- Stakoverløb eller stakkorruption
- Brug af uinitialiserede variable
Ved omhyggeligt at undersøge din kode og bruge fejlfindingsværktøjer som GDB, kan du identificere og rette segmenteringsfejlene og sikre, at dit program fungerer korrekt og ikke støder på disse fejl.
GDB Debugger
GDB (GNU Debugger) er et kraftfuldt fejlfindingsværktøj, der hjælper med at identificere og analysere problemerne i kompilerede programmer, inklusive segmenteringsfejl. Det giver dig mulighed for at undersøge status for programmet, udløse brudpunkterne og observere udførelsesflowet.
For at bruge GDB effektivt til at debugge segmenteringsfejlene, skal du kompilere dit C++-program med de aktiverede debugging-symboler. Disse symboler inkluderer yderligere information om programmets struktur, variabler og funktioner, som hjælper med fejlretningsprocessen.
Find segmenteringsfejlen i C++ med GDB
Her er et eksempel på et kodestykke, der forårsager en segmenteringsfejl:
#includeint vigtigste ( ) {
int * ptr = nullptr ;
* ptr = 5 ;
Vend tilbage 0 ;
}
Lad os først forklare koden. Derefter vil vi diskutere i trin om at finde en segmenteringsfejl i den forrige kode.
'#include
Inde i main()-funktionen er der en deklaration af en pointervariabel “ptr” af typen int*. “nullptr”-værdien bruges som pointerens initialisering, som er en speciel null-pointerværdi, der indikerer, at den ikke peger på evt. gyldig hukommelsesplacering.
Der foretages dereferenceforsøg med null-markøren 'ptr' i den følgende linje, som er '*ptr = 5;'. I dette tilfælde, da 'ptr' er indstillet til 'nullptr', er der ingen gyldig hukommelsesplacering at få adgang til.
Nu vil vi diskutere nogle trin, der skal vedtages for at kompilere programmet for at finde segmenteringsfejlen.
Trin 1: Aktiver fejlfindingssymbolerne
For at starte skal du sørge for at kompilere dit C++-program med de aktiverede fejlfindingssymboler. For at give fejlfindingsoplysningerne til den eksekverbare fil under kompilering skal du bruge flaget '-g'. Overvej det tilfælde, hvor vi har en C++ fil kaldet 'main.cpp'.
$ g++ -g main.cpp -O vigtigsteTrin 2: Kør GDB
Når programmet er kompileret med fejlfindingssymboler, skal du køre GDB ved at sende den eksekverbare fil som et argument.
$ gdb vigtigsteTrin 3: Start programmet
Start programmet ved at skrive 'run' eller 'r' ved GDB-prompten:
$ ( gdb ) løbDit program vil derefter begynde at køre.
Trin 4: Identificer segmenteringsfejlen
Programmet fortsætter med at køre, indtil det støder på en segmenteringsfejl. Programmet stopper derefter med at køre, og GDB producerer en fejlmeddelelse.
For eksempel: Lad os overveje den tidligere forklarede kode, hvor når vi forsøger at tildele værdien 5 til den hukommelsesplacering, der peges på af nul-markøren, resulterer det i en segmenteringsfejl. Programmet afsluttes straks på den linje, hvor segmenteringsfejlen opstår.
Når du kører dette program med GDB, vil du se et output svarende til følgende:
Dette output indikerer, at der opstod en segmenteringsfejl i hovedfunktionen på linje 5 i 'main.cpp'-filen.
Trin 5: Undersøg staksporet
For at få mere indsigt i segmenteringsfejlen kan du undersøge staksporet ved at bruge kommandoen 'backtrace' eller blot 'bt'. Denne kommando viser rækkefølgen af funktionskald, der fører til nedbruddet.
$ ( gdb ) btDer vises staksporet, som angiver de funktioner, der kaldes før segmenteringsfejlen:
Dette output fortæller os, at segmenteringsfejlen opstod i hovedfunktionen på linje 5 i 'main.cpp'-filen.
Trin 6: Indstil brudpunkterne
For at undersøge nærmere, kan du indstille brudpunkterne ved specifikke kodelinjer for at stoppe programmets eksekvering på disse punkter. Dette giver dig mulighed for at inspicere programmets tilstand og variabler. For at indstille et brudpunkt på linje 5 i 'main.cpp' skal du f.eks. bruge kommandoen 'break' som følger:
$ ( gdb ) pause main.cpp: 5Dette indstiller et brudpunkt ved linje 5 i 'main.cpp'-filen:
Trin 7: Genoptag udførelsen
Efter at have indstillet pausepunkterne skal du genoptage programmets udførelse ved at bruge kommandoen 'fortsæt' eller blot 'c':
$ ( gdb ) Blive vedProgrammet fortsætter med at køre, indtil det når pausepunktet.
Trin 8: Undersøg variablerne og koden
Når programmet stopper ved et brudpunkt, kan du bruge forskellige GDB-kommandoer til at undersøge variablerne, træde gennem koden og undersøge årsagen til segmenteringsfejlen.
Trin 9: Afslut GDB
Når du er færdig med fejlretningen, kan du afslutte GDB ved at bruge kommandoen 'quit':
$ ( gdb ) AfslutDette giver et grundlæggende overblik over brugen af GDB til at finde segmenteringsfejlene i C++ programmerne. GDB giver mange flere funktioner og kommandoer, der kan hjælpe med fejlfinding, og du kan henvise til GDB-dokumentationen for mere dybdegående information.
Konklusion
Denne artikel demonstrerer brugen af GDB til at finde segmenteringsfejlen i C++. Vi forklarede dig de trin, der skal følges. Disse trin giver en omfattende forklaring på, hvordan man finder en segmenteringsfejl i C++ ved hjælp af GDB. Ved at følge disse trin og bruge GDB's funktioner kan du effektivt lokalisere og fejlsøge kilden til segmenteringsfejlen i dit C++-program.