打印运行时调用的函数的工具？

Question

我正在 Unix/Linux 平台上寻找这样一种工具，它可以实现：

1. 我有源文件，我自己编译了应用程序（源代码是用 C 编写的，虽然我认为这并不重要）
2. 我想在每个函数调用被打印/记录到标准输出/文件时运行这个应用程序

例如：

#include <stdio.h>
int square(int x) { return x*x; }
int main(void) {
    square(2);
}

当我运行这个程序时，它会打印出来

• 主要的
• 正方形

我知道在gdb某种程度上可以做到这一点，或者valgrind他们都没有完全按照我的意愿去做。我只是想知道是否存在这样的工具？谢谢。

Answer 1

要让可执行文件在被调用时打印函数名称，在 GNU 系统上，您可以使用gcc's-finstrument-functions选项并将dladdr()地址转换为函数名称。

创建一个instrument.c喜欢：

#define _GNU_SOURCE
#include <dlfcn.h>

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

#define TRACE_FD 3

void __cyg_profile_func_enter (void *, void *)
   __attribute__((no_instrument_function));

void __cyg_profile_func_enter (void *func,  void *caller)
{
  static FILE* trace = NULL;
  Dl_info info;

  if (trace == NULL) {
    trace = fdopen(TRACE_FD, "w");
    if (trace == NULL) abort();
    setbuf(trace, NULL);
  }
  if (dladdr(func, &info))
    fprintf (trace, "%p [%s] %s\n",
             func,
             info.dli_fname ? info.dli_fname : "?",
             info.dli_sname ? info.dli_sname : "?");
}

然后将您的可执行文件编译为：

$ gcc -O0 -rdynamic -finstrument-functions square.c instrument.c -ldl
$ ./a.out 3>&1
0x400a8f [./a.out] main
0x400a4f [./a.out] square

（此处使用 fd 3 转储函数名称以使其与 stdout 和 stderr 流分开）。

dli_sname如果您只需要函数名称，您可以调整代码以仅打印。

Answer 2

使用gcov：

$ gcc -O0 --coverage square.c
$ ./a.out
$ gcov -i square.c
$ awk -F '[,:]' '$1 == "function" && $3 > 0 {print $3, $4}' square.c.gcov
1 square
1 main

（其中数字是函数被调用的次数（我们跳过部分中从未调用$3 > 0过的次数awk））。

这通常用于代码覆盖率（正在测试多少代码）。您还可以使用gprof代码分析工具（通常用于计算在代码的各个区域花费了多少时间）：

$ gcc -O0 -pg square.c
$ ./a.out
$ gprof -b -P
            Call graph


granularity: each sample hit covers 2 byte(s) no time propagated

index % time    self  children    called     name
        0.00    0.00       1/1           main [7]
[1]      0.0    0.00    0.00       1         square [1]
-----------------------------------------------

Index by function name

   [1] square