OSDN Git Service

ca0912681499f9189cd415d27ad6f2cafd479874
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libstdc++-v3 / doc / xml / manual / debug.xml
1 <sect1 id="manual.intro.using.debug" xreflabel="Debugging Support">
2 <?dbhtml filename="debug.html"?>
3  
4 <sect1info>
5   <keywordset>
6     <keyword>
7       C++
8     </keyword>
9     <keyword>
10       debug
11     </keyword>
12   </keywordset>
13 </sect1info>
14
15 <title>Debugging Support</title>
16
17 <para>
18   There are numerous things that can be done to improve the ease with
19   which C++ binaries are debugged when using the GNU tool chain. Here
20   are some of them.
21 </para>
22
23 <sect2 id="debug.compiler">
24 <title>Using <command>g++</command></title>
25   <para> 
26     Compiler flags determine how debug information is transmitted
27     between compilation and debug or analysis tools.
28   </para>
29   
30   <para>
31     The default optimizations and debug flags for a libstdc++ build
32     are <code>-g -O2</code>. However, both debug and optimization
33     flags can be varied to change debugging characteristics. For
34     instance, turning off all optimization via the <code>-g -O0
35     -fno-inline</code> flags will disable inlining and optimizations,
36     and add debugging information, so that stepping through all functions,
37     (including inlined constructors and destructors) is possible. In
38     addition, <code>-fno-eliminate-unused-debug-types</code> can be
39     used when additional debug information, such as nested class info,
40     is desired.
41 </para>
42
43 <para>
44   Or, the debug format that the compiler and debugger use to
45   communicate information about source constructs can be changed via
46   <code>-gdwarf-2</code> or <code>-gstabs</code> flags: some debugging
47   formats permit more expressive type and scope information to be
48   shown in gdb. Expressiveness can be enhanced by flags like
49   <code>-g3</code>. The default debug information for a particular
50   platform can be identified via the value set by the
51   PREFERRED_DEBUGGING_TYPE macro in the gcc sources.
52 </para>
53
54 <para>
55   Many other options are available: please see <ulink
56   url="http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Debugging-Options.html#Debugging%20Options">"Options
57   for Debugging Your Program"</ulink> in Using the GNU Compiler
58   Collection (GCC) for a complete list.
59 </para>
60 </sect2>
61
62 <sect2 id="debug.req">
63 <title>Debug Versions of Library Binary Files</title>
64
65 <para>
66   If you would like debug symbols in libstdc++, there are two ways to
67   build libstdc++ with debug flags. The first is to run make from the
68   toplevel in a freshly-configured tree with
69 </para>
70 <programlisting>
71      --enable-libstdcxx-debug
72 </programlisting>
73 <para>and perhaps</para>
74 <programlisting>
75      --enable-libstdcxx-debug-flags='...'
76 </programlisting>
77 <para>
78   to create a separate debug build. Both the normal build and the
79   debug build will persist, without having to specify
80   <code>CXXFLAGS</code>, and the debug library will be installed in a
81   separate directory tree, in <code>(prefix)/lib/debug</code>. For
82   more information, look at the <link
83   linkend="manual.intro.setup.configure">configuration</link> section.
84 </para>
85
86 <para>
87   A second approach is to use the configuration flags 
88 </para>
89 <programlisting>
90      make CXXFLAGS='-g3 -fno-inline -O0' all
91 </programlisting>
92
93 <para>
94   This quick and dirty approach is often sufficient for quick
95   debugging tasks, when you cannot or don't want to recompile your
96   application to use the <link linkend="manual.ext.debug_mode">debug mode</link>.</para>
97 </sect2>
98  
99 <sect2 id="debug.memory">
100 <title>Memory Leak Hunting</title>
101
102 <para>
103   There are various third party memory tracing and debug utilities
104   that can be used to provide detailed memory allocation information
105   about C++ code. An exhaustive list of tools is not going to be
106   attempted, but includes <code>mtrace</code>, <code>valgrind</code>,
107   <code>mudflap</code>, and the non-free commercial product
108   <code>purify</code>. In addition, <code>libcwd</code> has a
109   replacement for the global new and delete operators that can track
110   memory allocation and deallocation and provide useful memory
111   statistics.
112 </para>
113
114 <para>
115   Regardless of the memory debugging tool being used, there is one
116   thing of great importance to keep in mind when debugging C++ code
117   that uses <code>new</code> and <code>delete</code>: there are
118   different kinds of allocation schemes that can be used by <code>
119   std::allocator </code>. For implementation details, see the <link
120   linkend="manual.ext.allocator.mt">mt allocator</link> documentation and
121   look specifically for <code>GLIBCXX_FORCE_NEW</code>.
122 </para>
123
124 <para>
125   In a nutshell, the default allocator used by <code>
126   std::allocator</code> is a high-performance pool allocator, and can
127   give the mistaken impression that in a suspect executable, memory is
128   being leaked, when in reality the memory "leak" is a pool being used
129   by the library's allocator and is reclaimed after program
130   termination.
131 </para>
132
133 <para>
134   For valgrind, there are some specific items to keep in mind. First
135   of all, use a version of valgrind that will work with current GNU
136   C++ tools: the first that can do this is valgrind 1.0.4, but later
137   versions should work at least as well. Second of all, use a
138   completely unoptimized build to avoid confusing valgrind. Third, use
139   GLIBCXX_FORCE_NEW to keep extraneous pool allocation noise from
140   cluttering debug information.
141 </para>
142
143 <para>
144   Fourth, it may be necessary to force deallocation in other libraries
145   as well, namely the "C" library. On linux, this can be accomplished
146   with the appropriate use of the <code>__cxa_atexit</code> or
147   <code>atexit</code> functions.
148 </para>
149
150 <programlisting>
151    #include &lt;cstdlib&gt;
152
153    extern "C" void __libc_freeres(void);
154
155    void do_something() { }
156
157    int main()
158    {
159      atexit(__libc_freeres);
160      do_something();
161      return 0;
162    }
163 </programlisting>
164
165
166 <para>or, using <code>__cxa_atexit</code>:</para>
167
168 <programlisting>
169    extern "C" void __libc_freeres(void);
170    extern "C" int __cxa_atexit(void (*func) (void *), void *arg, void *d);
171
172    void do_something() { }
173
174    int main()
175    {
176       extern void* __dso_handle __attribute__ ((__weak__));
177       __cxa_atexit((void (*) (void *)) __libc_freeres, NULL, 
178                    &amp;__dso_handle ? __dso_handle : NULL);
179       do_test();
180       return 0;
181    }
182 </programlisting>
183
184 <para>
185   Suggested valgrind flags, given the suggestions above about setting
186   up the runtime environment, library, and test file, might be:
187 </para>
188 <programlisting> 
189    valgrind -v --num-callers=20 --leak-check=yes --leak-resolution=high --show-reachable=yes a.out
190 </programlisting>
191
192 </sect2>
193
194 <sect2 id="debug.gdb">
195 <title>Using <command>gdb</command></title>
196   <para> 
197   </para>
198
199 <para>
200   Many options are available for gdb itself: please see <ulink
201   url="http://sources.redhat.com/gdb/current/onlinedocs/gdb_13.html#SEC125">
202   "GDB features for C++" </ulink> in the gdb documentation. Also
203   recommended: the other parts of this manual.
204 </para>
205
206 <para>
207   These settings can either be switched on in at the gdb command line,
208   or put into a .gdbint file to establish default debugging
209   characteristics, like so:
210 </para>
211
212 <programlisting>
213    set print pretty on
214    set print object on
215    set print static-members on
216    set print vtbl on
217    set print demangle on
218    set demangle-style gnu-v3
219 </programlisting>
220
221 <para>
222   Starting with version 7.0, GDB includes support for writing
223   pretty-printers in Python.  Pretty printers for STL classes are
224   distributed with GCC from version 4.5.0.  The most recent version of
225   these printers are always found in libstdc++ svn repository.
226   To enable these printers, check-out the latest printers to a local
227   directory:
228 </para>
229
230 <programlisting>
231   svn co svn://gcc.gnu.org/svn/gcc/trunk/libstdc++-v3/python 
232 </programlisting>
233
234 <para>
235   Next, add the following section to your ~/.gdbinit  The path must
236   match the location where the Python module above was checked-out.
237   So if checked out to: /home/maude/gdb_printers/, the path would be as
238   written in the example below.
239 </para>
240
241 <programlisting>
242   python
243   import sys
244   sys.path.insert(0, '/home/maude/gdb_printers/python')
245   from libstdcxx.v6.printers import register_libstdcxx_printers
246   register_libstdcxx_printers (None)
247   end
248 </programlisting>
249
250 <para>
251   The path should be the only element that needs to be adjusted in the
252   example.  Once loaded, STL classes that the printers support
253   should print in a more human-readable format.  To print the classes
254   in the old style, use the /r (raw) switch in the print command
255   (i.e., print /r foo).  This will print the classes as if the Python
256   pretty-printers were not loaded.
257 </para>
258
259 <para>
260   For additional information on STL support and GDB please visit:
261   <ulink url="http://sourceware.org/gdb/wiki/STLSupport"> "GDB Support
262   for STL" </ulink> in the GDB wiki.  Additionally, in-depth
263   documentation and discussion of the pretty printing feature can be
264   found in "Pretty Printing" node in the GDB manual.  You can find
265   on-line versions of the GDB user manual in GDB's homepage, at
266   <ulink url="http://sourceware.org/gdb/"> "GDB: The GNU Project
267   Debugger" </ulink>.
268 </para>
269
270 </sect2>
271
272 <sect2 id="debug.exceptions">
273 <title>Tracking uncaught exceptions</title>
274 <para>
275   The <link linkend="support.termination.verbose">verbose
276   termination handler</link> gives information about uncaught
277   exceptions which are killing the program.  It is described in the
278   linked-to page.
279 </para>
280 </sect2>
281
282 <sect2 id="debug.debug_mode">
283 <title>Debug Mode</title>
284   <para> The <link linkend="manual.ext.debug_mode">Debug Mode</link>
285   has compile and run-time checks for many containers.
286   </para>
287 </sect2>
288
289 <sect2 id="debug.compile_time_checks">
290 <title>Compile Time Checking</title>
291   <para> The <link linkend="manual.ext.compile_checks">Compile-Time
292   Checks</link> Extension has compile-time checks for many algorithms.
293   </para>
294 </sect2>
295
296 <sect2 id="debug.profile_mode" xreflabel="debug.profile_mode">
297 <title>Profile-based Performance Analysis</title>
298   <para> The <link linkend="manual.ext.profile_mode">Profile-based 
299   Performance Analysis</link> Extension has performance checks for many 
300   algorithms.
301   </para>
302 </sect2>
303
304 </sect1>