Esercitazione debugging

I lucidi introduttivi per il debugging. Eseguire con i debugger ddd e/o gdb e trovare il problema nei seguenti programmi.

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#define N 5
 
/* globali */
int z[N+1];
int a[N-1];
int i;
 
void aggiorna (int k);
 
int main(void)
{
  srand(time(NULL));
  i=0;
  while (i<N)
    {
 
      aggiorna(i);
 
      printf("iterazione %d\n",i);
      i++;
    } 
  printf("exiting ...\n"); 
  return 0;
}
 
void aggiorna (int k) {
  a[k]=rand()%2;
  z[k+1]=a[k];
}

in pratica il codice, salvato in “file.c” compilato con

gcc -Wall -pedantic -o ese file.c

ed eseguito con

$ ./ese

va inspiegabilmente in ciclo all'interno del ciclo. Per eseguire in modalita' interattiva di debugging:

• Compilare con opzione “-g”, ad esempio

  gcc -Wall -pedantic -g -o ese file.c

• lanciare l'eseguibile usando il debugger come in

  $ ddd ./ese

* oppure in

$ gdb ./ese

a questo punto e' possibile fermare il programma durante la sua esecuzione, ispezionare le variabili etc..

Per i solutori piu' che abili. Trovare l'errore…

#include<stdio.h>
#include<string.h>
 
 
void leggi( char *[]);
void stampa(char *[], int);
 
int main()
{
  char *a[3]={"alberello","rosea","roma"};
  char *b = NULL;
 
  leggi(a);
 
  return 0;
 
}
 
void stampa(char *arch[],int sizeA)
{
  int i;
 
  printf("i loro indirizzi sono:\n");
 
  for(i=0;i<sizeA;i++)
    printf("%p\n",(void*)&arch[i]);
 
 
}
 
void leggi(char *archivio[]){
  int i;
  int size=strlen(*archivio);
 
  for(i=0;i<size;i++)
    printf("%s\n",archivio[i]);
 
 stampa(archivio, size);
}

Con riferimento al main sviluppato per l'esercizio precedente verificare che tutta la memoria allocata venga deallocata prima dell'uscita dal main().

Per la verifica si utilizzi la funzione mtrace e l'utility mtrace, questi strumenti tracciano le azioni di allocazione e deallocazione di memoria compiute dal programma per verificare la presenza di memory leak cioe' memoria non deallocata.

Per fare questo procedere come segue:

• leggere le informazioni in man 3 mtrace
• includere l'header mcheck.h
• inserire la chiamata alla funzione di libreria mtrace() all'inizio della parte del programma C che vogliamo verificare
• inserire la chiamata alla funzione di libreria muntrace() alla fine della parte del programma C che vogliamo verificare
• compilare il file da verificare con opzione -g per includere le informazioni di debugging. Ad esempio se il mio file si chiama main.c posso compilare con

bash$ gcc -Wall -pedantic -g -o prova main.c 

• settare la variabile di ambiente MALLOC_TRACE al path del file in cui vogliamo che la mtrace() registri le informazioni sugli accessi di memoria. Ad esempio se voglio registrare le informazioni nel file ./mtrace.out devo usare il comando

bash$ export MALLOC_TRACE=./mtrace.out

• eseguire, nel nostro esempio con:

bash$ ./prova

• dopo l'esecuzione nel file ./mtrace.out sono registrati gli accessi in formato testuale non facilmente comprensibile. Interpretarlo con l'utility mtrace. Ad esempio sempre riferendosi al nostro esempio invocare

bash$ mtrace ./prova ./mtrace.out 

questo rispondera' No memory leaks se tutta la memoria e' stata deallocata o fornira' indicazioni su dove e' stata allocata la mamoria rimasta da deallocare.

Verificare la correttezza degli accessi ai puntatori dello heap compiuti dalle funzioni su liste sviluppate negli esercizi precedenti utilizzando valgrind. Questo strumento permette fra l'altro di capire se tutte le variabili sono inizializzate prima del loro uso, se accediamo a memoria gia' deallocata o mai allocata e situazioni similari

Per fare questo procedere come segue:

• compilare il file da verificare con opzione -g per includere le informazioni di debugging. Ad esempio se il mio file si chiama main.c posso compilare con

bash$ gcc -Wall -pedantic -g -o prova main.c

• eseguire

bash$ valgrind ./prova

in questo modo, a schermo verranno riportare le infrazioni rilevate. Ad esempio, invalid read o invalid write sono accessi in lettura o scrittura a memoria non allocata o gia' deallocata.

valgrind contiene moltissime opzioni, invitiamo gli studenti interessati ad esplorarle partendo dalsito.