如何在GDB中调用带std::string参数的C++函数？

环境信息 #

• 系统：Raspbian Stretch
• 工具版本：

  pi@raspberry:~ $ g++ --version | head -1
  g++ (Raspbian 6.3.0-18+rpi1+deb9u1) 6.3.0 20170516
  pi@raspberry:~ $ gdb --version | head -1
  GNU gdb (Raspbian 7.12-6) 7.12.0.20161007-git
  

问题代码 #

编写的test.c程序：

#include <iostream>

// g++ -g test.c -o test.exe

std::string& SSS (const char* s)
{
  return *(new std::string(s));
}
static const void* fake_ptr = reinterpret_cast<void*>(&SSS);

void print_string(std::string instring) {
  std::cout << "Printing: " << instring << std::endl;
}

int main(void) {
  print_string("Hello world");
  return 0;
}

遇到的问题 #

1. 直接调用print_string时，GDB无法解析重载实例：

   (gdb) p print_string("Hello")
   Cannot resolve function print_string to any overloaded instance
   

2. 尝试通过SSS构造std::string调用时，提示找不到符号：

   (gdb) p print_string(SSS("Hello"))
   No symbol "SSS" in current context.
   

3. 查看fake_ptr发现SSS实际符号带有abi:cxx11标识，但直接使用SSS[abi:cxx11]仍无法调用：

   (gdb) p fake_ptr
   $1 = (const void *) 0x10a7c <SSS[abi:cxx11](char const*)>
   

解决方法 #

方法1：使用完整ABI修饰符号调用 #

GDB中可以通过单引号包裹完整的ABI修饰符号来调用函数：

(gdb) p print_string('SSS[abi:cxx11]'("Hello"))

也可以先通过fake_ptr转换为函数指针再调用：

(gdb) p ((std::string&(*)(const char*)) fake_ptr)("Hello")
(gdb) p print_string($)  # $代表上一次命令的结果

方法2：编译时强制使用旧版ABI #

添加编译选项-D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0，禁用C++11 ABI，这样函数符号不会带有abi:cxx11后缀：

g++ -g -D_GLIBCXX_USE_CXX11_ABI=0 test.c -o test.exe

编译完成后，在GDB中可直接调用：

(gdb) p print_string(SSS("Hello"))

方法3：修改代码避免优化与ABI混淆 #

调整SSS函数的返回方式，并在main中调用一次防止函数被优化：

#include <iostream>

std::string SSS(const char* s) {
  return std::string(s);
}

void print_string(std::string instring) {
  std::cout << "Printing: " << instring << std::endl;
}

int main(void) {
  print_string("Hello world");
  SSS(""); // 强制编译器保留函数符号
  return 0;
}

编译后在GDB中可直接执行：

(gdb) p print_string(SSS("Hello"))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sdbbs