Los errores de segmentación pueden ser difíciles de depurar porque a menudo provocan fallos sin proporcionar mensajes de error detallados. Sin embargo, herramientas como GDB (GNU Debugger) pueden ayudar a identificar el origen del error de segmentación examinando el estado del programa y el seguimiento de la pila en el momento del error.
Es importante tener en cuenta que los fallos de segmentación suelen ser causados por errores de programación y se consideran errores. Deben solucionarse revisando y corrigiendo el código problemático. Las causas comunes de fallas de segmentación incluyen:
- Desreferenciar los punteros nulos o no inicializados
- Escribir o leer fuera de los límites de una matriz
- Usar una memoria que ha sido desasignada o liberada previamente
- Desbordamiento de pila o corrupción de pila
- Usando variables no inicializadas
Al examinar cuidadosamente su código y utilizar herramientas de depuración como GDB, puede identificar y corregir las fallas de segmentación, asegurando que su programa funcione correctamente y no encuentre estos errores.
Depurador BGF
GDB (GNU Debugger) es una poderosa herramienta de depuración que ayuda a identificar y analizar los problemas en los programas compilados, incluidas las fallas de segmentación. Le permite examinar el estado del programa, activar los puntos de interrupción y observar el flujo de ejecución.
Para utilizar GDB de manera efectiva para depurar las fallas de segmentación, debe compilar su programa C++ con los símbolos de depuración habilitados. Estos símbolos incluyen información adicional sobre la estructura, las variables y las funciones del programa que ayudan en el proceso de depuración.
Encontrar la falla de segmentación en C++ con GDB
A continuación se muestra un fragmento de código de ejemplo que provoca un error de segmentación:
#incluirEn t principal ( ) {
En t * ptr = nulo ;
* ptr = 5 ;
devolver 0 ;
}
Primero expliquemos el código. Luego, analizaremos en pasos cómo encontrar una falla de segmentación en el código anterior.
La directiva de preprocesador “#include
Dentro de la función main(), hay una declaración de una variable de puntero “ptr” de tipo int*. El valor “nullptr” se utiliza como inicialización del puntero, que es un valor de puntero nulo especial que indica que no apunta a ningún ubicación de memoria válida.
Los intentos de desreferenciación se realizan con el puntero nulo “ptr” en la siguiente línea que es “*ptr = 5;”. En este caso, dado que “ptr” está configurado en “nullptr”, no hay una ubicación de memoria válida a la que acceder.
Ahora, discutiremos algunos pasos que deben seguirse para compilar el programa y encontrar el error de segmentación.
Paso 1: habilite los símbolos de depuración
Para comenzar, asegúrese de compilar su programa C++ con los símbolos de depuración habilitados. Para proporcionar información de depuración al archivo ejecutable durante la compilación, utilice el indicador '-g'. Considere el caso en el que tenemos un archivo C++ llamado 'main.cpp'.
$ g++ -gramo principal.cpp -O principalPaso 2: ejecutar GDB
Una vez que el programa esté compilado con símbolos de depuración, ejecute GDB pasando el archivo ejecutable como argumento.
$ gdb principalPaso 3: inicie el programa
Inicie el programa escribiendo 'ejecutar' o 'r' en el indicador de GDB:
$ ( gdb ) correrSu programa entonces comenzará a ejecutarse.
Paso 4: identificar la falla de segmentación
El programa continúa ejecutándose hasta que encuentra un error de segmentación. Luego, el programa deja de ejecutarse y GDB genera un mensaje de error.
Por ejemplo: consideremos el código explicado anteriormente donde cuando intentamos asignar el valor de 5 a la ubicación de memoria a la que apunta el puntero nulo, se produce un error de segmentación. El programa termina inmediatamente en la línea donde ocurre la falla de segmentación.
Al ejecutar este programa con GDB, verá un resultado similar al siguiente:
Este resultado indica que ocurrió un error de segmentación en la función principal en la línea 5 del archivo 'main.cpp'.
Paso 5: examinar el seguimiento de la pila
Para obtener más información sobre el error de segmentación, puede examinar el seguimiento de la pila utilizando el comando 'backtrace' o simplemente 'bt'. Este comando muestra la secuencia de llamadas a funciones que conducen al bloqueo.
$ ( gdb ) por ciertoSe muestra el seguimiento de la pila que indica las funciones que se llaman antes del error de segmentación:
Este resultado nos dice que el error de segmentación ocurrió en la función principal en la línea 5 del archivo 'main.cpp'.
Paso 6: establecer los puntos de interrupción
Para investigar más a fondo, puede establecer puntos de interrupción en líneas específicas de código para detener la ejecución del programa en esos puntos. Esto le permite inspeccionar el estado y las variables del programa. Por ejemplo, para establecer un punto de interrupción en la línea 5 de 'main.cpp', use el comando 'break' de la siguiente manera:
$ ( gdb ) romper principal.cpp: 5Esto establece un punto de interrupción en la línea 5 del archivo 'main.cpp':
Paso 7: reanudar la ejecución
Después de establecer los puntos de interrupción, reanude la ejecución del programa usando el comando 'continuar' o simplemente 'c':
$ ( gdb ) continuarEl programa continúa ejecutándose hasta que alcanza el punto de interrupción.
Paso 8: inspeccionar las variables y el código
Una vez que el programa se detiene en un punto de interrupción, puede utilizar varios comandos GDB para examinar las variables, recorrer el código e investigar la causa del error de segmentación.
Paso 9: Salga de GDB
Una vez que termine la depuración, puede salir de GDB usando el comando 'salir':
$ ( gdb ) abandonarEsto proporciona una descripción general básica del uso de GDB para encontrar fallas de segmentación en los programas C++. GDB proporciona muchas más funciones y comandos que pueden ayudar con la depuración y puede consultar la documentación de GDB para obtener información más detallada.
Conclusión
Este artículo demuestra la utilización de GDB para encontrar el error de segmentación en C++. Te explicamos los pasos a seguir. Estos pasos proporcionan una explicación completa sobre cómo encontrar un error de segmentación en C++ usando GDB. Si sigue estos pasos y utiliza las funciones de GDB, podrá localizar y depurar eficazmente el origen del error de segmentación en su programa C++.