50. 预备，用 GDB 调试 CPython - 知乎

摘要.

最近在研究 CPython，深入到 Python VM 需要大量借助 GDB 调试，但是问题在于，Python 的底层实现中，大量使用了 Python C API 和各种 Object，如果试图通过 GDB 指令查看 Object:

367         unicode = PyUnicode_FromWideChar(filename, wcslen(filename));
(gdb) n
368         if (unicode != NULL) {
(gdb) p *unicode
$3 = {ob_refcnt = 1, ob_type = 0x328880 <PyUnicode_Type>}

这是一个 unicode object，也就是 Python 中的 String，我们无法方便的查看该 String 对象保存的到底是什么数据，同样的，试图查看其他高级数据类型如 Dict、List 也非常不便。

# GDB + Python

GDB 从 7.0 版本之后，支持 Python 插件功能，如果注意观察 Python 源码编译目录，会发现存在一个 python-gdb.py 文件，我们可以在这个 GDB 插件的帮助下，轻松的调试 Python。你所需要的做的是，在 ~/.gdbinit 文件中增加：

add-auto-load-safe-path /your/python/source/root/dir

我的开发环境是树莓派，源码在 /home/pi/Python-3.8.3 目录下，那么按照上面的提示：

touch ~/.gdbinit
echo "add-auto-load-safe-path /home/pi/Python-3.8.3" >> ~/.gdbinit

此时，重新启动 GDB，尝试查看 CPython 中的对象:

(gdb) p unicode
$1 = 'test.py'
(gdb) p (*(PyUnicodeObject *)unicode)
$3 = {_base = {_base = {ob_base = {ob_refcnt = 1, ob_type = 0x328880 <PyUnicode_Type>}, length = 7, 
      hash = -1, state = {interned = 0, kind = 1, compact = 1, ascii = 1, ready = 1}, wstr = 0x0}, 
    utf8_length = 1953719668, utf8 = 0x79702e <error: Cannot access memory at address 0x79702e>, 
    wstr_length = 0}, data = {any = 0x0, latin1 = 0x0, ucs2 = 0x0, ucs4 = 0x0}}
(gdb) p filename
$4 = 0x34dd70 L"test.py"

可以看到，GDB 已经可以正确的解析 CPython 中的对象了。

需要注意到，如果是 GDB 插件的输出，字符串两端是单引号（p unicode 的输出），如果是 GDB 原生输出，字符串两侧是双引号（p filename 的输出）。

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