调试符号不包含在gcc编译的C++中

Question

我正在用C++构建一个在Python中使用的模块。我的流程分为三个步骤:我将各个C++源代码编译成对象，创建库，然后运行setup.py脚本来编译.pyx->.cpp->.so，同时引用我刚刚创建的库。

我知道我可以用Cython setup.py一步完成所有的事情，这就是我曾经做过的事情。将其分成多个步骤的原因是我想让C++代码自己演化，在这种情况下，我将只使用Cython/python中的编译后的库。

因此，当没有bug时，这个流工作得很好。问题是我试图找到一个段错误的来源，所以我想得到调试符号，这样我就可以运行gdb (我在OSX10.14上安装了gdb，这很痛苦，但它很有效)。

我有一个makefile，它执行以下操作。

步骤1:编译单个C++源文件

所有的文件都是用最小标志编译的，但是-g是存在的：

gcc -mmacosx-version-min=10.7 -stdlib=libc++ -std=c++14 -c -g -O0 -I ./csrc -o /Users/colinww/system-model/build/data_buffer.o csrc/data_buffer.cpp

我认为即使在这里也有一个问题:当我执行nm -pa data_buffer.o时，我看不到调试符号。此外，我还得到了：

(base) cmac-2:system-model colinww$ dsymutil build/data_buffer.o
warning: no debug symbols in executable (-arch x86_64)

步骤2:编译cython源代码

makefile包含以下代码行

cd $(CSRC_DIR) && CC=$(CC) CXX=$(CXX) python3 setup_csrc.py build_ext --build-lib $(BUILD)

setup.py的相关部分包括

....
....
....
compile_args = ['-stdlib=libc++', '-std=c++14', '-O0', '-g']
link_args = ['-stdlib=libc++', '-g']
....
....
....
      Extension("circbuf",
                ["circbuf.pyx"],
                language="c++",
                libraries=["cpysim"],
                include_dirs = ['../build'],
                library_dirs=['../build'],
                extra_compile_args=compile_args,
                extra_link_args=link_args),
....
....
....
ext = cythonize(extensions,
                gdb_debug=True,
                compiler_directives={'language_level': '3'})

setup(ext_modules=ext,
      cmdclass={'build_ext': build_ext},
      include_dirs=[np.get_include()])

当它运行时，它会生成一堆编译/链接命令，比如

gcc -Wno-unused-result -Wsign-compare -Wunreachable-code -DNDEBUG -g -fwrapv -O3 -Wall -Wstrict-prototypes -I/Users/colinww/anaconda3/include -arch x86_64 -I/Users/colinww/anaconda3/include -arch x86_64 -I. -I../build -I/Users/colinww/anaconda3/lib/python3.7/site-packages/numpy/core/include -I/Users/colinww/anaconda3/include/python3.7m -c circbuf.cpp -o build/temp.macosx-10.7-x86_64-3.7/circbuf.o -stdlib=libc++ -std=c++14 -O0 -g

和

g++ -bundle -undefined dynamic_lookup -L/Users/colinww/anaconda3/lib -arch x86_64 -L/Users/colinww/anaconda3/lib -arch x86_64 -arch x86_64 build/temp.macosx-10.7-x86_64-3.7/circbuf.o -L../build -lcpysim -o /Users/colinww/system-model/build/circbuf.cpython-37m-darwin.so -stdlib=libc++ -g

在这两个命令中，都有-g标志。

步骤3:运行调试器

最后，我使用gdb运行我的程序

(base) cmac-2:sim colinww$ gdb python3
(gdb) run system_sim.py

它输出了大量与系统文件相关的东西(似乎是无关的)，最后运行我的程序，当它出现段错误时：

Thread 2 received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000a4585469e in cpysim::DataBuffer<double>::Write(long, long, double) () from /Users/colinww/system-model/build/circbuf.cpython-37m-darwin.so
(gdb) info local
No symbol table info available.
(gdb) where
#0  0x0000000a4585469e in cpysim::DataBuffer<double>::Write(long, long, double) () from /Users/colinww/system-model/build/circbuf.cpython-37m-darwin.so
#1  0x0000000a458d6276 in cpysim::ChannelFilter::Filter(long, long, long) () from /Users/colinww/system-model/build/chfilt.cpython-37m-darwin.so
#2  0x0000000a458b0d29 in __pyx_pf_6chfilt_6ChFilt_4filter(__pyx_obj_6chfilt_ChFilt*, long, long, long) () from /Users/colinww/system-model/build/chfilt.cpython-37m-darwin.so
#3  0x0000000a458b0144 in __pyx_pw_6chfilt_6ChFilt_5filter(_object*, _object*, _object*) () from /Users/colinww/system-model/build/chfilt.cpython-37m-darwin.so
#4  0x000000010002f1b8 in _PyMethodDef_RawFastCallKeywords ()
#5  0x000000010003be64 in _PyMethodDescr_FastCallKeywords ()

正如我上面提到的，我认为问题从最初的编译步骤开始。这与cython无关，我只是从命令行调用gcc，传递-g标志。

(base) cmac-2:system-model colinww$ gcc --version
Configured with: --prefix=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/usr --with-gxx-include-dir=/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Platforms/MacOSX.platform/Developer/SDKs/MacOSX10.14.sdk/usr/include/c++/4.2.1
Apple LLVM version 10.0.1 (clang-1001.0.46.4)
Target: x86_64-apple-darwin18.6.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin

感谢您的帮助，谢谢！

更新

我删除了gcc标签，并将其更改为clang。因此，我想我现在很困惑，如果苹果用别名gcc来敲钟，这不是意味着在“那种模式”下，它应该表现得像gcc一样(而且，暗示，有人肯定是这样的)。

更新2

因此，我永远不能让调试符号出现在调试器中，我不得不求助于许多有趣的if-printf语句，但问题是索引变量变得未定义。所以感谢所有的建议，但问题或多或少已经解决了(直到下一次)。谢谢!

Answer 1

macOS链接器不会像其他Unixen链接器那样将调试信息链接到最终的二进制文件中。相反，它将调试信息保留在.o文件中，并将“调试映射”写入二进制文件，告诉调试器如何查找和链接从.o文件读取的调试信息。当您剥离二进制文件时，调试映射将被剥离。

因此，您必须确保在最后一个链接之后不会移动或删除.o文件，并且在调试之前不会剥离正在调试的二进制文件。

您可以通过执行以下操作来检查调试映射是否存在：

$ nm -ap <PATH_TO_BINARY> | grep OSO

您应该看到如下所示的输出：

000000005d152f51 - 03 0001 OSO /Path/To/Build/Folder/SomeFile.o

如果您没有看到可执行文件可能被剥离了。如果.o文件不在附近，那么就是有人比他们应该清理的更早地清理了您的构建文件夹。

我也不知道gdb是否知道如何读取macOS上的调试映射。如果存在调试映射条目和.o文件，您可以尝试lldb，看看是否可以找到调试信息。如果可以，那么这很可能是gdb-on-macOS的问题。如果OSO和.o文件都存在，那么我猜不到的地方出了问题，也许值得向http://bugreporter.apple.com提交一个bug。