GCC 函数调用探测功能

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gcc 函数调用探测功能
gcc -finstrument-functions 使用,
man gcc 是很好的帮助。
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收集一个函数调用的踪迹,一种方法是通过在函数的入口处和出口处插入一个打印语句来检测。这个过程非常繁琐,而且很容易出错,通常需要对源代码进行大量的修改。
幸运的是,GNU 编译器工具链(也称为 gcc)提供了一种自动检测应用程序中的各个函数的方法。
gcc 加上该选项 -finstrument-functions
在检测函数入口,会调用: void __cyg_profile_func_enter( void *func_address, void *call_site )
在检测函数出口,会调用:void __cyg_profile_func_exit ( void *func_address, void *call_site )
__cyg 开头,是Cygnus 的贡献.
在执行应用程序时,就可以收集调用者地址和被调用着地址,如果加上 -g 选项,增加调试信息,则用addr2line -f 可以找到地址对应的函数名称。
看看汇编会使你更清楚。

代码不需要修改,仅通过修改编译选项,使其具有了函数调用探测功能。
为灵活期间,少量修改代码,加入对感兴趣的调用探测,这无疑是很好的想法。

下面给出自己整理的一个例子.
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debug 代码
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.h
#ifndef INSTRUMENT_H
#define INSTRUMENT_H
void enable_instrument( void ) __attribute__ ((no_instrument_function));
void disable_instrument( void ) __attribute__ ((no_instrument_function));
void main_destructor( void ) __attribute__ ((no_instrument_function, destructor));
void __cyg_profile_func_enter( void *, void *) __attribute__ ((no_instrument_function));
void __cyg_profile_func_exit( void *, void *) __attribute__ ((no_instrument_function));
#endif 
[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat instrument.c
#include <stdio.h>
#include "instrument.h"

#define INSTRUMENT_FILE_PATH "instrument.log"

static FILE *instrument_fd = NULL;
static int _flag = 0;

#define open_instrument_file()  \
    (instrument_fd = fopen(INSTRUMENT_FILE_PATH, "w"))

#define close_instrument_file()  \
    do{  \
    if (NULL != instrument_fd)  \
    {  \
    fclose(instrument_fd);  \
    instrument_fd = NULL; \
    }  \
    }while(0) 

//首次打印会打开文件
#define instrument_print(args, fmt...) \
    do{  \
    if (0 == _flag) \
    {  \
    break;  \
    }  \
    if (NULL == instrument_fd && NULL == open_instrument_file())  \
    {\
    printf("Err: Can not open output file.\n");  \
    break;  \
    }\
    fprintf(instrument_fd, args, ##fmt);  \
        fflush(instrument_fd);  \
    }while(0);

//enable, disable 配对使用,在关注的函数上添加
void enable_instrument( void )
{
    _flag = 1;
}
void disable_instrument( void )
{
    _flag = 0;
}
// 一般是用不到该函数了
void main_destructor( void )
{
    close_instrument_file();
}
void __cyg_profile_func_enter( void *func_addr, void *call_site )
{
    instrument_print("Enter\n%p\n%p\n", call_site, func_addr);
}
void __cyg_profile_func_exit( void *func_addr, void *call_site )
{
    instrument_print("Exit\n%p\n%p\n", call_site, func_addr);
}

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测试代码
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat test.c
#include <stdio.h>
#include "instrument.h"

int addmul(int i, int j);
int mul(int i, int j);
int main(int argc, char *argv[])
{
    enable_instrument();
    int i=addmul(3,5);
    printf("result is %d\n",i);
    disable_instrument();
    return 0;
}


int addmul(int i, int j)
{
    int k1,k2;
    k1=i+j;
    k2=mul(i,j);
    return k1+k2;
}

int mul(int i, int j)
{
    return i * j;
}

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Makefile
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[/pts/1@linuxidc ~/test]$ cat Makefile
CFLAGS=-finstrument-functions
all:
    gcc -c -g -finstrument-functions -o  test.o test.c
    gcc -c -g -finstrument-functions  -o  instrument.o instrument.c
    gcc -o test test.o instrument.o
    @echo ok!
clean:
    rm test

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