Проблемы с типами integer и pinteger в FPC: неожиданные результаты при отладке

Delphi , Синтаксис , Память и Указатели

Отладка по адресу в Lazarus/Delphi: как отслеживать изменения памяти

В Lazarus и Delphi, как и в других средах разработки, часто возникает необходимость отслеживать изменения в памяти по определенному адресу. Это может быть полезно для отладки сложных алгоритмов, работы с низкоуровневым кодом или анализа поведения сторонних библиотек.

В этой статье мы рассмотрим, как использовать точки останова по данным (data breakpoints) для отслеживания записи/чтения по конкретному адресу в памяти, а также обсудим некоторые нюансы, связанные с типами данных и отладчиком FpDebug.

Проблема:

Иногда необходимо отслеживать изменения не в конкретной переменной, а в области памяти, адрес которой известен. Например, при работе с динамически выделенной памятью или при анализе данных, передаваемых между разными частями программы.

Решение:

Lazarus, используя отладчик FpDebug (и GDB), предоставляет возможность устанавливать точки останова по данным, которые срабатывают при чтении или записи в указанную область памяти.

Как это сделать:

1. Определите адрес памяти: Во время отладки остановите выполнение программы в нужной точке и используйте окно "Evaluate/Modify" (Оценка/Изменение) для получения адреса интересующей вас области памяти. Например, если вы хотите узнать адрес переменной a, введите @a в окне "Evaluate/Modify".

2. Создайте точку останова по данным: В окне "Breakpoints" (Точки останова) добавьте новую точку останова типа "Data Breakpoint" (Точка останова по данным).

3. Укажите адрес и тип данных: В поле "Expression" (Выражение) укажите адрес памяти и тип данных, которые вы хотите отслеживать. Синтаксис может варьироваться в зависимости от используемого отладчика и типа данных.

   • FpDebug: Используйте следующий синтаксис: ^тип_данных(адрес)^. Например:

     • ^byte($12345678)^ - отслеживать 1 байт по адресу $12345678
     • ^longword($12345678)^ - отслеживать 4 байта (LongWord) по адресу $12345678
     • ^PByte($12345678)^ - отслеживать байт по адресу $12345678, используя указатель на байт.

   • GDB: Используйте команду awatch (access watchpoint). Например: awatch *(void**) 0x1470A20 (C syntax) или awatch ^Pointer(0x1470A20)^ (Pascal syntax).

Пример кода (Delphi/Pascal):

program Project1;

var
  a: Integer;
  b: Int8;
  c: Int16;
  d: Int32;
  e: Int64;

begin
  a := 1;  // Остановите здесь, чтобы узнать адрес переменной "a"
  a := 2;
  b := 0;
  PByte(@c)[0] := 0;
  PByte(@c)[1] := 0;
  PByte(@d)[0] := 0;
  PByte(@d)[1] := 0;
  PByte(@d)[2] := 0;
  PByte(@d)[3] := 0;
  PByte(@e)[0] := 0;
  PByte(@e)[1] := 0;
  PByte(@e)[2] := 0;
  PByte(@e)[3] := 0;
  PByte(@e)[4] := 0;
  PByte(@e)[5] := 0;
  PByte(@e)[6] := 0;
  PByte(@e)[7] := 0;

  Writeln(a);
end.

В этом примере, чтобы отслеживать изменения переменной a по ее адресу, нужно:

1. Остановить выполнение программы на строке a := 1;.
2. В окне "Evaluate/Modify" посмотреть адрес переменной a (например, @a).
3. В окне "Breakpoints" создать точку останова по данным с выражением ^longint($адрес_a)^, где $адрес_a - адрес переменной a, полученный на предыдущем шаге.

Важные замечания:

• Типы данных: Отладчик должен "знать" указанный тип данных. FpDebug использует отладочную информацию, сгенерированную компилятором. Это означает, что если вы используете тип pinteger, но в вашем коде нет переменных этого типа, отладочная информация для pinteger может отсутствовать, и точка останова не сработает. В этом случае используйте более распространенный тип, например, longint.
• Сборка с отладочной информацией: Убедитесь, что ваш проект собран с отладочной информацией (debugging symbols). Это необходимо для того, чтобы отладчик мог правильно интерпретировать типы данных и адреса памяти.
• Ограничение на количество точек останова: Процессоры Intel/AMD обычно поддерживают не более 4 точек останова по данным одновременно.
• Проверка ошибок: Если точка останова не работает, проверьте окно "Breakpoints". Красный значок с крестиком (X) означает, что в выражении есть ошибка. Наведите курсор на точку останова, чтобы увидеть сообщение об ошибке.
• Отладчик: Синтаксис выражений может отличаться в зависимости от используемого отладчика (FpDebug, GDB, LLDB).
• Альтернативные типы: Если longint не работает, попробуйте integer, dword, qword, byte, word или pbyte.
• Проверка работоспособности: Прежде чем отлаживать сложный код, убедитесь, что точки останова по данным работают в простой тестовой программе.
• Устаревшие точки останова: Удалите старые, неиспользуемые точки останова, чтобы они не мешали работе новых.

Альтернативные решения:

• Использование "Watch" (Наблюдение): Вместо точки останова по данным можно использовать окно "Watch" (Наблюдение) для отображения значения по указанному адресу. Это не остановит выполнение программы, но позволит вам видеть, как изменяется значение в памяти.

• Временные переменные: Если у вас есть доступ к коду, можно создать временную переменную, которая будет указывать на интересующую вас область памяти, и установить точку останова на изменение этой переменной.

Заключение:

Отладка по адресу - мощный инструмент, который может значительно упростить анализ и исправление ошибок в сложных программах. Понимание нюансов работы с типами данных и отладчиком позволит вам эффективно использовать этот инструмент для решения различных задач. Не забывайте проверять работоспособность точек останова в простых тестовых примерах и обращать внимание на сообщения об ошибках в окне "Breakpoints".

Создано по материалам из источника по ссылке.

В Lazarus/Delphi для отслеживания изменений в памяти по определенному адресу можно использовать точки останова по данным, указывая адрес и тип данных для отслеживания записи или чтения.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Память и Указатели ::