在python gdb脚本中索引c++矢量

Question

我想写一个python脚本来分析算法的调试器状态，但是我不知道如何获得索引向量的基本示例。

例如，在调试以下文件(gdb_test.cpp)时：

#include <iostream>
#include <vector>

int main()
{
    std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};
    std::cout << v.size() << std::endl;
    for (const auto& element : v)
    {
        std::cout << element << std::endl;
    }
}

使用gdb并获取以下脚本(print_vector.py)，该脚本用于打印按名称提供的输入向量的前三个元素：

import gdb
class print_vector(gdb.Command):
    def __init__(self):
        super(print_vector, self).__init__('print_vector',
                                           gdb.COMMAND_SUPPORT,
                                           gdb.COMPLETE_FILENAME)

    def invoke(self, arg, from_tty):
        # Access the variable from gdb.
        frame = gdb.selected_frame()

        args = arg.split('; ')
        val = frame.read_var(args[0])

        for i in range(3):
            print(val[0])
print_vector()

使用命令：

g++ gdb_test.cpp -std=c++11 -g
gdb ./a.out
(gdb) b gdb_test.cpp:10
(gdb) r
(gdb) source print_vector.py
(gdb) print_vector v

我得到了错误

Python Exception <class 'gdb.error'> Cannot subscript requested type.: 
Error occurred in Python command: Cannot subscript requested type.

它指的是print(val[0])-line。问题是gdb.Value对象不能作为列表进行索引。有没有其他方法可以访问这些元素？

我也尝试过像val['at'][0]和val['at(0)']这样的东西，但它们都不起作用。通过调用gdb.parse_and_eval逐个加载元素，每个元素都可以工作，但速度太慢。

Answer 1

我最终在c++11中使用了以下函数：

def vector_to_list(std_vector):
    out_list = []
    value_reference = std_vector['_M_impl']['_M_start']
    while value_reference != std_vector['_M_impl']['_M_finish']:
        out_list.append(value_reference.dereference())
        value_reference += 1

    return out_list

如果std_vector是持有std::vector<T>的gdb.Value-object，此函数将返回T类型的gdb.Value-objects的python列表。基于这篇博文：https://hgad.net/posts/object-inspection-in-gdb/

我发现这比为所有的i调用gdb.parse_and_eval['v[i]']快得多

Answer 2

问题是，向Python公开的C++对象不是“第一类”Python对象-因此，它们不具有Python __getitem__方法，该方法映射到相应的机制以获取对象的"C++“类中的项。

另一方面，API确实公开了一个parse_and_eval方法，它将处理一个字符串，就像它是在C++源代码中键入的一样--因此允许人们以一种简单的方式从Python中使用v[i] -

对于上面的示例，您可以将Python源代码更改为：

import gdb
class print_vector(gdb.Command):
    def __init__(self):
        super(print_vector, self).__init__('print_vector',
                                           gdb.COMMAND_SUPPORT,
                                           gdb.COMPLETE_FILENAME)

    def invoke(self, arg, from_tty):
        # Access the variable from gdb.
        frame = gdb.selected_frame()

        args = arg.split('; ')
        valname = args[0]

        for i in range(3):
            content_value = gdb.parse_and_eval(f"{valname}[{i}]")
            print(int(content_value))
print_vector()

来看看它是如何工作的。对于更复杂的代码，可能值得在Python语言中为gdb.Value对象创建一个包装器类，它将实现一个自动执行此操作的__getitem__。