Linux C：结构的简单且“漂亮”的转储/打印输出（如gdb）-从源代码开始？

Question

我正在构建的内核模块中的某些结构有一个小问题，所以我认为，如果有一种简单的方法可以打印出结构及其值，那就太好了，下面是我意思的一个小用户实例。

假设我们有一个简单的C示例，如下所示（以bash命令的形式给出）：

FN=mtest

cat > $FN.c <<EOF
#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc

struct person
{
 int age; 
 int height; 
};

static struct person *johndoe;

main ()
{

 johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));
 johndoe->age = 6;

 asm("int3"); //breakpoint for gdb

 printf("Hello World - age: %d\n", johndoe->age);

 free(johndoe);
}
EOF

gcc -g -O0 $FN.c -o $FN

# just a run command for gdb
cat > ./gdbcmds <<EOF
run
EOF

gdb --command=./gdbcmds ./$FN

如果我们运行此示例，程序将编译，并且gdb将运行它，并自动在断点处停止。在这里，我们可以执行以下操作：

Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap.
main () at mtest.c:20
20  printf("Hello World - age: %d\n", johndoe->age);
(gdb) p johndoe
$1 = (struct person *) 0x804b008
(gdb) p (struct person)*0x804b008
$2 = {age = 6, height = 0}
(gdb) c
Continuing.
Hello World - age: 6

Program exited with code 0300.
(gdb) q

如图所示，在gdb我们可以打印输出（转储？）的结构指针的值johndoe是{age = 6, height = 0}…我想这样做，而是直接从C程序; 如下例所示：

#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc
#include <whatever.h> //for imaginary printout_struct

struct person
{
 int age; 
 int height; 
};

static struct person *johndoe;
static char report[255];

main ()
{

 johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));
 johndoe->age = 6;

 printout_struct(johndoe, report); //imaginary command

 printf("Hello World - age: %d\nreport: %s", johndoe->age, report);

 free(johndoe);
}

结果将是这样的：

Hello World - age: 6
$2 = {age = 6, height = 0}

所以我的问题是-是否printout_struct存在像这样的虚构函数-还是有另一种方法可以实现这种打印输出？

预先感谢您的任何帮助，
干杯！

Answer 1

只是想说-感谢您的所有出色且出奇的快速回答，它帮助我很多理解了这个问题（为什么C中没有这样的“本机”功能）！

（ 并且很抱歉回答我自己的问题-这样做是为了避免使原始帖子乱码，并能够设置代码格式 ）

该示例说明了使用gdb进程本身的pid进行调用的技巧，因此我修改了dumpstack此处找到的函数，以获取以下代码：

FN=mtest

cat > $FN.c <<EOF
#include <stdio.h> //printf
#include <stdlib.h> //calloc, system

extern const char *__progname;

struct person
{
    int age; 
    int height; 
};

static struct person *johndoe;
static char report[255];

static void printout_struct(void* invar, char* structname){
    /* dumpstack(void) Got this routine from http://www.whitefang.com/unix/faq_toc.html
    ** Section 6.5. Modified to redirect to file to prevent clutter
    */
    /* This needs to be changed... */
    char dbx[160];

    sprintf(dbx, "echo 'p (struct %s)*%p\n' > gdbcmds", structname, invar );
    system(dbx);

    sprintf(dbx, "echo 'where\ndetach' | gdb -batch --command=gdbcmds %s %d > struct.dump", __progname, getpid() );
    system(dbx);

    sprintf(dbx, "cat struct.dump");
    system(dbx);

    return;
}

main ()
{

    johndoe = (struct person *)calloc(1, sizeof(struct person));

    johndoe->age = 6; 
    printout_struct(johndoe, "person");

    johndoe->age = 8; 
    printout_struct(johndoe, "person");

    printf("Hello World - age: %d\n:", johndoe->age);

    free(johndoe);
}


EOF

gcc -g -O0 $FN.c -o $FN

./$FN

基本上最终显示了我想要的东西：

0x00740422 in __kernel_vsyscall ()
$1 = {age = 6, height = 0}
0x00740422 in __kernel_vsyscall ()
$1 = {age = 8, height = 0}
Hello World - age: 8

不过，我不确定它是否可以与内核模块一起使用…

再次感谢您的帮助，
干杯！

编辑：之所以我认为它不适用于内核模块，是因为在这种情况下，我们有一个带有进程ID的userland程序；并且我们只需gdb从该程序中调用，同时对它的PID进行指示-
这样gdb就可以“附加”到我们的过程中；然后，由于gdb还被指示使用调试符号加载可执行文件（因此它将“知道”该结构是什么），并被指示有关给定结构变量所在的地址，因此gdb可以打印出该结构。

对于内核模块-
首先，我认为它们不是具有唯一PID的“进程”，因此gdb没有任何附加条件！实际上，有一个内核调试器kgdb，它实际上可以分解为正在运行的内核并逐步查看
模块 源代码。但是，您需要第二台通过串行连接连接的计算机-或虚拟机，请参阅Linux Hacks：使用kvm /
qemu设置kgdb。

因此，无论如何，似乎gdb将无法检查正在运行的当前正在运行的主机内核的内存gdb-但我将尝试进行实验，并且如果实验表明其他情况，我将确保发布:)