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你可能喜欢谁打印了这个字符串 - 为程序员服务
谁打印了这个字符串
前段时间在调试时遇到一个问题，运行程序出现错误，但并没有足够的信息来定位错误所在。可喜的是控制台上输出了一些可疑信息，只要找到了哪里打印了这些信息便有可能推断错误的原因。然而由于程序过于庞大，不可能一步一步跟踪调试去查找哪条语句执行后输出了这段字符串。尝试在所有的代码中搜索这段字符串也无功而返。后来突发奇想，能否在输出字符串时设置一个条件断点，只要输出的这段信息就中断，这样就可以在中断后找到何处打印了这些可疑信息，进而解决程序的问题了。
经过大量的搜索之后，在Stack Overflow上找到了
，并且成功的解决了我的问题。被采用答案的作者
Anthony Arnold
由于十分喜欢这个问题，所以写了一篇关于它的
。我也特别喜欢这个问题，之前遇到过多次，但都采用别的方式解决，而只有这个答案最完美。同时它综合运用了很多知识，能够给我们的调试带来不少启发。因为网上也没有再找到其它的解决方案，所以我决定翻译此文，后面对原文再进行其它平台的补充。离开学校之后第一次翻译，不好之处欢迎指正。
调试STDOUT
前几天我遇到一个很有趣的
，提问者希望
能够在一个特定的字符串写到stdout时中断程序。
除非你至少掌握了一些下面的知识，否则并不容易得到这个问题的答案：
C语言标准库
我想出了一种可行的但是不可移植的解决方案，它依赖于x86指令集和Linux的系统调用
，所以本文的讨论限制在特定操作系统内核上的特定架构。
我们使用下面的代码(定义在hello.c中)来演示如何用GDB在
"Hello World!\n"
写入stdout时中断。(feihu注：代码作了一定的修改，增加了另外一个输出字符串的函数，以更好的演示捕获特定字符串)
#include &stdio.h&
void test()
printf("Test\n");
int main()
printf("Hello World!\n");
用下面的命令编译链接：
# gcc -g -o hello hello.c
用下面的命令调试：
# gdb hello
在write中设置断点
第一步，我们需要找出如何在有数据被写到stdout时中断程序。我们假设你调试代码的作者没有疯，他们采用了所选语言的标准用法来向stdout写数据(比如C语言中的
)，或者他们直接调用系统调用
也调用的是
，所以不管采用上面哪种方式都可以。
因此你可以在
系统调用中设置一个断点：
$gdb break write
GDB也许会抱怨它并不知道
函数，但是它可以在将来这个函数有效时再在其中设置这一断点：
Function "write" not defined.
Make breakpoint pending on future shared library load? (y or [n])
这完全没问题，直接输入
在write中写到STDOUT时设置断点
一旦你能够在
函数中设置断点后，你需要设置一个条件，只有在写到stdout时才中断，这里有一点复杂。看看
：第一个参数
是要写的文件描述符，在Linux中，stdout的文件描述符是
(也许你使用的平台有所不同)。
于是你的第一反应是这样：
$gdb condition 1 fd == 1
但是很遗憾，这不起作用。
(feihu注：会出现这样的错误
No symbol "fd" in current context.
)除非你非常幸运，否则不可能已经加载了
系统调用的调试
，这意味着你不能以参数名来访问传给系统调用的参数。
获取系统调用参数
当然，还有其它的方法可以获取传给系统调用的参数，GDB提供了非常完善的手段让你来访问各种汇编寄存器，在这个问题中，我们感兴趣的是
寄存器。(feihu注：这里仅适用于x86 32位系统，x86 64位系统的解决方案请向下看。)
当一个函数调用发生时，栈中储存了：
函数的返回地址
指向函数参数的指针
这意味着当调用
函数时，栈的结构可能像下面一样：
这是假设地址占4个字节，根据你自己的机器作相应的调整
所以现在你可以像这样设置条件断点：
$gdb break write if *(int *)($esp + 4) == 1
再一次声明，假设地址占4个字节
寄存器，它将所有的数据都看成是
。因为GDB不允许直接将
型(这么做是对的)，所以你需要先将
($esp + 4)
，然后再对其指针取值以获得文件描述符参数的值。
限定到特定字符串
接下来更加复杂一点，它是上一步的扩展，而且，它并不适用于所有的情况。传给
的字符串并不一定会完整的传给
，它可能会被分成更小的块然后一次性的写到文件中，调试stdout时请记住这一点，当然如果用短字符串的话应该没问题。(feihu注：调用
时并不会每次都调用
，而是会先把数据放到缓冲区，等缓冲区积累到一定量时才会一次性的写到文件中。如果想到立即写到文件中的话，需要调用
现在你必须再将这个断点加上一定的限制，当且仅当一个特定的字符串传给
时才中断程序。为了做到这一点，你可以对
的第二个参数
。从前面的表中可知，
指向的就是
，所以再给断点增加一个条件就变得很简单了：
$gdb break write if *(int *)($esp + 4) == 1 && strcmp("Hello World!\n", *(char **)($esp + 8)) == 0
$esp + n * sizeof(void *)
就代表了函数第n个参数的指针，这表明
指向的是一个指向字符串的指针，为了让它能够正确的运行，你需要做一些转换和取值操作。
64位系统的解决方案
64位系统需要采用
寄存器。(feihu注：对于32位系统，所有的函数参数是写在栈里面的，所以可以用前面介绍的办法。但是64位系统中函数的参数并未存放在栈中，它提供了更多的寄存器用于存放参数，请戳
$gdb break write if 1 == $rdi && strcmp((char *)($rsi), "Hello World!\n") == 0
注意这里没有了指针的转换操作，因为寄存器里面存的不是指向栈中元素的指针，它们存的是值本身。
经过上面的一系列步骤之后，你可以得到一个移植性不好的解决方案，在一些特定的平台和架构下，可以使用GDB在一个特定的字符串写到stdout时中断程序。
如果你有一个更好的解决方案，或者仅仅是另外一个替代方案，请在下面留言，并且/或者直接在Stack Overflow上
这个问题。还有，如果你有一种方案可以工作在其它平台或者架构下，请一定也给我留言。
原文的翻译就到上面，但是这里还可以再做一些改进。比如上面的
函数可以用下面的函数来代替：
对于你只想匹配前
个字符的情况非常有用
可以用来查找子字符串，这个非常有用，因为你不能确定你要查找的字符串到底是完整的一次由
输出的，还是经过几次
在缓存区合并之后才写到控制台的，因此我更加倾向这个方法
Windows上的解决方案
随后我想，能不能在Windows平台上也使用类似的方法，最终也成功了(x86-64位操作系统下的Win32和64位程序)。
对于所有的写文件操作来说，Linux最终都会调用到它的POSIX API
函数，Windows和Linux不一样，它提供的API是
，最终Windows上的调用都会用到它。但是，不像开源的Linux可以调试write，Windows无法调试WriteFile函数，所以也无法在WriteFile处设置断点。
但微软公开了部分VC的源码，所以我们可以在给出的源代码部分找到最终调用WriteFile的地方，在那一层设置断点即可。经过调试，我发现最后是
_write_nolock
调用了WriteFile，这个函数位于
your\VS\Folder\VC\crt\src\write.c
，函数原型如下：
/* now define version that doesn't lock/unlock, validate fh */
int __cdecl _write_nolock (
const void *buf,
unsigned cnt
对比Linux的write系统调用：
#include &unistd.h&
ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
每个参数都可以对应的起来，所以完全可以参照上面的方法来处理，在
_write_nolock
中设置一个条件断点即可，只有一些细节不一样。
可移植方案
很神奇的是Windows下面，在设置条件断点时可以直接使用变量名，而且在Win32和x64下面都可以。这样的话调试就变得简单了很多：
_write_nolock
处增加一个断点
：Win32和x64在这里有些许不同，Win32可以直接将函数名作为断点的位置，而x64如果直接设置在函数名处是无法中断的，我调试了一下发现原因在于x64的函数入口处会给这些参数赋值，所以在赋完值之前这些参数名还是无法使用的。我们这里可以有一个work around：不在函数的入口处设置断点，设置在函数的第一行，此时参数已经初始化，所以可以正常使用了。(即不用函数名作为断点的位置，而是用文件名+行号；或者直接打开这个文件，在相应的位置设置断点即可。)
设置条件：
fh == 1 && strstr((char *)buf, "Hello World") != 0
：但是这里有一个问题，我测试了
，对于前者，所有的字符串一次都写到了
_write_nolock
是一次传一个字符，这样也就无法使用后面比较字符串这个条件了。
只适用Win32的方案
当然，这里我们也可以采用前面介绍的方法，通过寄存器来设置断点的条件。同样由于平台的差异，这里分Win32和x64来讨论。
对于Win32程序，和前面介绍的Linux下使用GDB的方法基本一致。注意到函数前面的
，这种调用约定表明：
参数由右至左传递
调用方负责清理栈
非特殊情况下，会在函数名前加下划线来修饰
不执行任何大小写转换
。微软的网站上还有一个
来展示函数调用时参数在栈中的情况，结果请看
，它给出的每一种调用约定下寄存器和栈的使用情况。
知道这些之后，设置一个条件断点就变得非常容易了：
_write_nolock
处设置一个断点
增加条件：
*(int *)($esp + 4) == 1 && strstr(*(char **)($esp + 8), "Hello") != 0
同前面介绍的Linux下的方法一样，条件的第一部分是对
，只有当向
写数据时才中断。第二部分是针对
，当其中含有特定的字符串时满足中断条件。
只适用x64的方案
从x86到x64有两个重要的
，一是地址容量从32位变成了64位，二是增加了一些64位寄存器。因为这些寄存器的增加，x64就只使用
这种方式作为调用约定，这种方式会将前四个参数放到寄存器中，如果有更多参数的话，会存到栈中。
关于参数传递可以参考
，函数调用时前四个参数会依次放到：
当中，因此增加条件断点也变得很容易：
_write_nolock
处设置一个断点：
：这里直接在入口设置即可，不需要像前面可移植方案中介绍的那样设置到函数的第一行，因为寄存器在入口处已经有了正确的值。
设置条件：
$rcx == 1 && strstr((char *)$rdx, "Hello") != 0
是将所有的数据都看成是
，所以需要做一定的转换才可以使用。而这里的寄存器存的是参数的值，所以不需要这个转换。所以
中存的是一个指针，将它转成
之后即可表示字符串。
同样，这个方法也有一定的局限性，比如对于
，我还没有找到好的解决办法。
我也将这后面Windows上的方法发到
的评论中，算是给这个问题的一个扩展吧。如果你有更好的解决方案，请给我们留言或者直接在
于 Shenzhen
原文地址：, 感谢原作者分享。
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谢谢，色带架也换了还是一样的，不知道是哪里的事了&&
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真没遇过这情况
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就是这个样子的怎么调好了呢&&求大神
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换头问题依旧那就是主板问题。。
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遇到同样情况&&5100的&&同求&&据说又可能是线缆的问题&&不知道是不是
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感觉不怎么会修针式打印机
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