VEDA 32일차 - 라이브러리 제작+GDB

 

약간의 Make

explicit rule과 implicit rule의 경함

항상 explicit rule이 impicit rule에 우선한다.

 

make 함수

문자열 함수	텍스트를 조작 (치환, 분할, 결합 등)
파일 이름 함수	경로, 확장자 등 파일 이름 처리
조건 함수	조건에 따라 값 선택
반복 및 리스트 함수	반복문, 리스트 처리
부가 기능 함수	셸 명령 실행, 오류 발생 등

 

subst

• 용도: 문자열 내에서 서브스트링(substring)을 치환합니다.
• 형식: $(subst 찾을문자열, 바꿀문자열, 대상문자열)

patsubst

• 용도: 패턴 매칭에 기반하여 치환합니다.
• 형식: $(patsubst 패턴, 대체문자열, 대상문자열) 

strip

• 용도: 문자열 양쪽 끝의 공백을 제거합니다.
• 형식: $(strip 문자열)

파일 이름 처리 함수 (Filename Functions)

dir

• 용도: 파일 경로 중 디렉터리 부분만 반환합니다.
• 형식:$(dir 파일경로)

 notdir

• 용도: 파일 경로 중 파일명 부분만 반환합니다.
• 형식: $(notdir 파일경로)

basename

• 용도: 파일 확장자 없이 이름만 반환합니다.
• 형식:$(basename 파일이름)

suffix

• 용도: 파일 확장자만 반환합니다.
• 형식:$(suffix 파일이름)

조건 함수 (Conditional Functions)

 if

• 용도: 조건에 따라 다른 값을 반환합니다.
• 형식:$(if 조건, 참일때, 거짓일때)

or

• 용도: 여러 인자 중 첫 번째 비어있지 않은 값을 반환합니다.
• 형식:$(or 값1, 값2, 값3, ...)

and

• 용도: 모든 인자가 비어있지 않을 때 마지막 값을 반환합니다.
• 형식:$(and 값1, 값2, 값3, ...)

반복 및 리스트 함수 (Iteration and List Functions)

foreach

• 용도: 리스트에 대해 반복하여 작업을 수행합니다.
• 형식:$(foreach 변수, 리스트, 식)

word

• 용도: 리스트에서 특정 위치의 단어를 반환합니다.
• 형식:$(word 인덱스, 리스트)

words

• 용도: 리스트에 포함된 단어 수를 반환합니다.
• 형식:$(words 리스트)

wordlist

• 용도: 리스트에서 특정 범위의 단어들을 추출합니다.
• 형식:$(wordlist 시작, 끝, 리스트)

부가 기능 함수 (Other Utility Functions)

shell

• 용도: 쉘 명령어를 실행하고 결과를 반환합니다.
• 형식:$(shell 명령어)

error

• 용도: Makefile 실행 중 오류를 발생시키고 메시지를 출력합니다.
• 형식:$(error 오류메시지)

warning

• 용도: 경고 메시지를 출력하지만 빌드를 중단하지는 않습니다.
• 형식: $(warning 경고메시지)

라이브러리 제작(lib + name으로 명명)

static : 정적 라이브러리

    lib.a(a = archive = 저장소(a.o, b.o ....))

    ar : create, modify, and extract from archives

    사용법 : ar [옵션들] lib이름.a 오브젝트파일1.o 오브젝트파일2.o ...

r	아카이브에 새 오브젝트 파일을 추가하거나 이미 존재하는 파일을 교체함 (replace)
c	아카이브가 존재하지 않더라도 경고 없이 생성 (create)
s	아카이브의 심볼 테이블(symbol table)을 생성 또는 업데이트함 (symbol index)
t	아카이브 내부 파일 목록을 출력함 (table)
x	아카이브에서 오브젝트 파일을 추출함 (extract)
d	아카이브에서 오브젝트 파일을 삭제함 (delete)
f	(force) 아카이브 파일 이름을 옵션 바로 뒤에 위치시킴

 

굳이 파일명과 위치를 작성할 필요 없이 -l(libname) -L(lib position, 현재 디렉토리 기준)

 

shared : 공유 라이브러리

프로그램 실행 시 외부에서 공유하여 로딩되는 라이브러리( .so (Linux), .dll (Windows), .dylib (macOS) 확장자 ) => 실행할 때(메모리에 올릴 때) 라이브러리를 가지고 온다.

 

• 하나의 라이브러리를 여러 프로그램이 동시에 공유하여 사용 가능 (메모리 절약)
• 실행 파일에는 함수의 참조 정보만 포함되고 실제 코드는 .so에 존재
• 라이브러리 버전 업 시 별도 재컴파일 없이 적용 가능
• 실행 시 .so 파일이 시스템 경로에 존재해야 함 (LD_LIBRARY_PATH 등 설정 필요)

gcc -fPIC -c foo.c                    # PIC 오브젝트 파일 생성, fPIC 위치가 정해지지 않은 코드
gcc -shared -o libfoo.so foo.o       # 공유 라이브러리 생성
gcc main.c -L. -lfoo                  # 링크 시 사용
export LD_LIBRARY_PATH=.:$LD_LIBRARY_PATH
./main                                # 실행 시 공유 라이브러리 로딩

 

#shared lib
CFLAGS = -fPIC

OBJS = mylib.o

TARGET = libmylib.so

all : $(TARGET)

libmylib.so : $(OBJS)
        $(CC) -shared -Wl,-soname,$@ -o $@.1 $^ #######
        ln -s $(TARGET).1 $(TARGET)

libmylib.a : $(OBJS)
        $(AR) rcv $@ $^
        ranlib $@

libpath:
        @echo export LD_LIBRARY_PATH=`pwd`

clean :
        @$(RM) -r $(OBJS) libmylib.* core
        
_________________________________________________________
#main file
LIBS = -lmylib
LIBP = -Llib

OBJS = main.o

TARGET = calc

all : $(TARGET)

$(TARGET) : $(OBJS)
##      $(MAKE) -C lib
        $(CC) -o $@ $^ $(LIBP) $(LIBS)

path:
        @echo export LD_LIBRARY_PATH=./lib

clean :
##      @make -C lib clean --no-print-directory
        @$(RM) -r $(OBJS) $(TARGET)

 

 

dynamic : 동적 라이브러리

공유 라이브러리의 일종이지만, 프로그램이 실행 중에 필요할 때 직접 로딩하는 방식

dlopen(), dlsym() 함수 등을 사용하여 런타임에 .so를 로드하고 함수 포인터로 접근

공유 라이브러리와 다르게 메모리에 올릴 때 일괄적으로 가져오는 것이 아니라 사용자가 정할 수 있다.

 

• 프로그램 시작 시가 아닌, 실행 도중에 라이브러리를 로드
• 플러그인 시스템 등에 활용됨 (동적으로 기능 확장 가능)
• 코드 유연성과 확장성이 높음
• 런타임 에러 위험 있음 (예: 심볼 찾기 실패)

#include <dlfcn.h>

void* handle = dlopen("./libfoo.so", RTLD_LAZY);
void (*func)() = dlsym(handle, "foo_function");
func();  // 함수 실행
dlclose(handle);

 

GDB

GDB 구성

 

core dump : fault 발생 시 당시 스택, 레지스터 값 등을 파일로 저장, 그 당시의 상황을 재현하는 것이 디버깅에 있어서 매우 중요

 

시작과 종료

gdb [프로그램명] : 시작

q(quit) or ctrl+d : 종료

소스보기(list)

브레이크 포인트

b func : func 함수의 시작부분에 브레이크 포인트 설정

b 10 : 10행에 브레이크 포인트 설정

b *0x8049000 : 특정 주소에 브레이크 포인트 설정

tb : b와 같으나 1회용 브레이크 포인트. 문법은 b와 동일

info b : 현재 브레이크 포인트 보기

cl : 브레이크 포인트 지우기

d : 모든 브레이크 포인트 지우기

진행 명령어

r(run) : 프로그램 수행

k(kill) : 프로그램 수행 종료

s(step) : 현재 행 수행 후 정지, 함수 호출시 함수 안으로 들어감

s 5 : s 다섯번 수행

n(next) : 현재 행 수행 후 정지, 함수 호출시 함수 수행 다음 행으로 감

n 5 : n 다섯번 수행

c(continue) : 다음 브레이크 포인트까지 진행

u : 현재 루프를 빠져나감

finish : 현재 함수를 수행하고 빠져 나감

return : 현재 함수를 수행하지 않고 빠져 나감

return : 위와 같으나 리턴값 지정

와치 포인트

watch [변수명] : 특정변수에 와치 포인트를 설정하고, 특정변수가 바뀔 때마다 브레이크가 걸리면서 이전/현재 값을 출력한다.

변수출력 관련

info locals : 현재 스택의 로컬변수 모두를 출력

info variables : 전역변수 모두 출력 (스압)

p [변수명] : 해당변수 value 출력

포인터변수 입력시 주소값 출력, *포인터변수명 -> 실제 value 출력

p $[레지스터명] : 레지스터값 출력

p *[포인터] : struct/class의 배열일 때 배열의 크기를 알림

p /[출력형식][변수명] : 출력형식에 맞추어 변수값 출력

t : 2진수

o : 8진수

d : 부호없는 10진수

u : 부호없는 10진수

x : 16진수

c : 최초 1바이트 값을 문자형으로 출력

f : 부동소수점

a : 가장 가까운 심볼의 오프셋 출력

p (캐스팅)[변수명] : 변수를 캐스팅하여 출력 ( p (char*)ptr )

p [포인터변수or배열]+[숫자] : 특정 주소 + 숫자 위치 출력 ( p (array[1]+4) )

p [변수명] = [value] : 특정 변수의 값을 설정

info registers : 레지스터 전체 출력

display [변수명] : 매번 p 치기 귀찮으니 특정변수 진행 중 계속 출력

p와 동일한 방식으로 출력형식 지정가능

disalbe display [번호] : 일시적으로 디스플레이 중단

enable display [번호] : 중단했던 번호 다시 출력

undisplay [번호] : 출력하던 display 변수 제거

스택 상태 검사

info f : 스택 프레임 내용 출력

info args : 함수 호출시 인자를 출력

info locals : 함수의 지역변수를 출력

info catch : 함수의 예외 핸들러를 출력

bt : 전체 스택 프레임 출력(콜스택)

frame [스택번호] : 스택번호의 스택 프레임으로 이동

up : 상위 스택 프레임으로 이동

up [숫자] : 숫자만큼 상위 스택프레임으로 이동

down : 하위 스택 프레임으로 이동

down [숫자] : 숫자만큼 하위 스택프레임으로 이동

메모리 상태 검사

x/[범위][출력형식][범위의단위] [메모리주소나 함수명]

범위 : 기본 4바이트 단위

출력 형식

t : 2진수

o : 8진수

d : 부호없는 10진수

u : 부호없는 10진수

x : 16진수

c : 최초 1바이트 값을 문자형으로 출력

f : 부동소수점

a : 가장 가까운 심볼의 오프셋 출력

s: 문자열로 출력

i : 어셈블리 형식으로 출력

범위의 단위

b : 1 byte

h : 2 byte

w : 4 byte

g : 8 byte

ex) x/10 main : main 함수로부터 40 byte 출력

기타

disas [함수명] : 특정함수의 어셈블리 코드 출력

disas [주소] [주소] : 주소 사이의 어셈블리 코드 출력

call [함수명(인자)] : 특정 함수를 인자값으로 호출

jump *[주소] : 주소로 강제적으로 분기

jump [행번호] : 특정 행으로 강제 분기

jump [함수명] : 특정 함수로 강제 분기

info signals : signal 종류 출력

info tab키 : info로 확인 가능한 명령어 출력

set {타입}[주소] = [값] : 특정 메모리에 값을 지정 ( set {int}0x8048300 = 100 )

 

출처 : https://mitny.github.io/articles/2016-08/gdb-command

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