如何在gdb中处理`__int128`？

Question

我目前正在努力与gdb处理gcc特定类型的__int128在gdb内。我设法做了一些实时计算，例如：

(gdb) p /x (__int128) (1 << (8 * 8))
$1 = 0x00000000000000000000000000000001
(gdb) ptype bitmask
type = const __int128 unsigned

但是，每当我试图计算的表达式变得更加复杂时，我就会得到：

(gdb) p /x ((((__int128) 1) << (8 * 8)) - 1)
That operation is not available on integers of more than 8 bytes.
(gdb) p /x (__int128) 0xfffffffffffffffffffffffff
Numeric constant too large.

那么，有什么方法可以在gdb中的__int128上评估这样的表达式吗？

Answer 1

如果您只需要打印一个常量值，由于py print(expr128)的任意整数精度，的思想非常有效。

但是，如果您需要使用类型为__int128的实际C变量，则需要将其临时转换为类似于unsigned long long[2]的东西，以便在GDB中对其执行操作，但请记住，随后您将处理一个包含2 64位值的数组，因此X[0] << 64将不会像对真正的128位__int128类型那样工作。GDB可以打印值；它不能操作它的位。GCC允许您操作它的位；您的libc只是不能使用printf打印值，甚至可能没有特定于GCC的代码允许它这样做。

下面是一个示例shell会话，展示了在GDB中如何处理这种特定于编译器的类型：

$ nl bar.c
    1   int main(void)
    2   {
    3       __int128 v = 1;
    4       v <<= 62;
    5       v <<= 2;
    6   }
$ gcc -g -o bar bar.c
$ gdb -q ./bar
Reading symbols from ./bar...done.
(gdb) break 5
Breakpoint 1 at 0x5e8: file bar.c, line 5.
(gdb) run
Starting program: /home/luser/bar

Breakpoint 1, main () at bar.c:5
5       v <<= 2;
(gdb) print/x *(long long(*)[2])&v
$1 = {0x4000000000000000, 0x0}
(gdb) print/x (*(long long(*)[2])&v)[0]+1
$2 = {0x4000000000000001, 0x0}
(gdb) next
6   }
(gdb) print/x *(long long(*)[2])&v
$3 = {0x0, 0x1}
(gdb) print/x (*(long long(*)[2])&v)[0]+1
$4 = {0x1, 0x1}

考虑到我的机器的小终端CPU，结果(有点)清晰：

$1 = 0x0000 0000 0000 0000
       4000 0000 0000 0000  # 1<<62
$2 = 0x0000 0000 0000 0000
       4000 0000 0000 0001  #(1<<62) + 1
$3 = 0x0000 0000 0000 0001
       0000 0000 0000 0000  # 1<<64
$4 = 0x0000 0000 0000 0001
       0000 0000 0000 0001  #(1<<64) + 1

有了这么大的值，即使是十六进制也会变得有点麻烦，但是您有了这样的想法:在GDB中处理这些值可能是需要处理的所有括号中的问题，此外，在操作值和跟踪溢出时，还需要记住目标机器的独立性。

我的建议是:在一些与__int128值一起工作的算术例程中链接以帮助调试，因此您可以使用GDB中的call negate128 (value)来获得C表达式-value的结果，其中value具有__int128类型。也不需要进行溢出检查，因为机器会像处理其他类型的那样为您处理这个问题，所以继续编写类似的内容(假设您使用的是溢出不会杀死您的程序或整个机器的系统)：

__int128 add128(__int128 a, __int128 b) { return a + b; }
__int128 sub128(__int128 a, __int128 b) { return a - b; }
__int128 shl128(__int128 a, int n) { return a << n; }
__int128 shr128(__int128 a, int n) { return a >> n; }

Answer 2

那么，是否有一种方法可以在gdb中的128上计算这种表达式？

不是直接的，但是您可以使用内置python (它的无限精度)来实现某种等价的结果：

(gdb) py print('0x%x' % ((1 << (8 * 8)) - 1))
0xffffffffffffffff

(gdb) py print('0x%x' % ((1 << (8 * 8 + 5)) + 1))
0x200000000000000001