[Flash/Flex] 使用gdb调试多线程FlasCC应用程序

多线程C/C++程序使用pthread库可以被FlasCC编译，在Flash Player11.5或以上版本中运行。

我们开始吧！

我们将使用一个非常简单的多线程C程序，文件名sample.c，它来自这个优秀的pthreads多线程教程：

1. #include <pthread.h>
   
2. #include <stdio.h>
   
3. #define NUM_THREADS     5
   
4. 
   
5. void *PrintHello(void *threadid)
   
6. {
   
7.    long tid;
   
8.    tid = (long)threadid;
   
9.    printf("Hello World! It's me, thread #%ld!\n", tid);
   
10.    pthread_exit(NULL);
    
11. }
    
12. 
    
13. int main (int argc, char *argv[])
    
14. {
    
15.    pthread_t threads[NUM_THREADS];
    
16.    int rc;
    
17.    long t;
    
18.    for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){
    
19.       printf("In main: creating thread %ld\n", t);
    
20.       rc = pthread_create(&threads[t], NULL, PrintHello, (void *)t);
    
21.       if (rc){
    
22.          printf("ERROR; return code from pthread_create() is %d\n", rc);
    
23.          exit(-1);
    
24.       }
    
25.    }
    
26. 
    
27.    /* Last thing that main() should do */
    
28.    pthread_exit(NULL);
    
29. }

复制代码

这段代码创建一些线程将字符输出到屏幕上。首先使用gcc将代码编译到SWF。

1. .../flascc/sdk/usr/bin/gcc -g -O0 -pthread sample.c -emit-swf -o sample.swf

复制代码

现在使用gdb运行这个SWF。

1. .../flascc/sdk/usr/bin/gdb sample.swf

复制代码

在PrintHello函数前增加一个breakpoint，并运行程序：

1. (gdb) break PrintHello
   
2. No symbol table is loaded.  Use the "file" command.
   
3. Make breakpoint pending on future shared library load? (y or [n]) y
   
4. 
   
5. Breakpoint 1 (PrintHello) pending.
   
6. (gdb) run
   
7. Starting program: sample.swf
   
8. 0xdddddddd in ?? ()

复制代码

注意PrintHello函数仍被FlashPlayer执行了，这是因为在默认情况下，gdb只在主线程执行，为了对其他线程进行操作，我们需要打开gdb的多线程支持。为此，我们需要启用gdb的"non-stop"模式。"non-stop"模式是指当程序中一个线程停止时，其他线程不受影响。当插入或在后台执行新的命令行，gdb会提示你输入下一个命令而原来的代码执行不受影响。当后台代码执行结束，gdb会通知你。在此模式下，FlasCC允许你单独控制所有线程。

"non-stop"模式与gdb默认的"all-stop"模式略有不同。在"all-stop"模式中，gdb同时执行所有命令，这意味着只有在所有命令执行结束，才可以输入新命令。在此模式下，gdb会忽略主线程以外的其他线程。注意这是gdb的特定行为，转而言之，"all-stop"模式是指程序中的一个线程停止，其他所有线程也将停止。

我们按CTRL+C退出gdb会话，选择Y。

1. ^C
   
2. Program received signal SIGTRAP, Trace/breakpoint trap.
   
3. 0x00000000 in ?? ()
   
4. (gdb) q
   
5. A debugging session is active.
   
6. 
   
7.         Inferior 1 [Remote target] will be killed.
   
8. 
   
9. Quit anyway? (y or n) y

复制代码

重新启动gdb，我们尝试使用"non-stop"模式。

1. .../flascc/sdk/usr/bin/gdb sample.swf

复制代码

"non-stop"模式调试程序

"non-stop"模式必须在开运行程序前启用，为此你需要调用3个命令：

1. (gdb) set pagination off 
   
2. (gdb) set target-async on
   
3. (gdb) set non-stop on

复制代码

技巧：如果你讨厌每次输入这些命令，你可以在a.gdbinit文件中自定义一个gdb命令。

1. define myCustomCommand
   
2.     set pagination off
   
3.     set target-async on
   
4.     set non-stop on
   
5. end

复制代码

.gdbinit文件会在gdb每次启动时自动加载，它可以放在根目录或当前目录，这样下次启动gdb时，你只需要输入一行代码就可以启用"non-stop"模式。

1. (gdb) myCustomCommand

复制代码

现在我们已经准备好调试程序，首先设置一个breakpoint在main：

1. (gdb) break main

复制代码

运行SWF：

1. (gdb) run

复制代码

程序需要几秒加载，然后在main这中断了。你可以忽略[Worker 1]#1的输出，直到确认程序在main这中断了。

1. Breakpoint 1, 0xf0000083 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:18
   
2. 18          for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){
   
3. (gdb)

复制代码

目前为止这与默认模式的gdb很相似，但这也是事情发生变化的地方。也许你想让代码继续执行，当你这样做的时候你会看到错误提示：

1. (gdb) step
   
2. Cannot execute this command while the selected thread is running.

复制代码

gdb报告说虽然线程被中断，可是该线程仍然在运行。你可能不理解为什么会有2个线程？毕竟在这段代码中，我们没有使用多线程。原因在于起用多线程支持后，FlasCC会创建后台线程执行程序，这允许你对C代码进行多种操作而不影响UI。你可以使用info threads命令查看运行程序的线程：

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   2    Worker 2          0xf0000083 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:18
   
4. * 1    Worker 1          (running)

复制代码

你可以看到线程2，代码在18行处中断了，而线程1，UI线程仍然在运行。为了管理UI事件，UI线程负责管理其他较低级别的线程。由于这个原因，如果你想其他线程能够顺畅运行，最好不要中断UI线程。

*表示当前gdb中选择的程序。可以使用线程命令改变gdb当前选择的线程。我们来选择线程2。

1. (gdb) thread 2
   
2. [Switching to thread 2 (Worker 2)]
   
3. #0  0xf0000083 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:18
   
4. 18          for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){

复制代码

现在再试一下step，输入2次：

1. (gdb) step
   
2. 19              printf("In main: creating thread %ld\n", t);
   
3. (gdb) step
   
4. 20              rc = pthread_create(&threads[t], NULL, PrintHello, (void *)t);

复制代码

在这里我们使用pthread_create函数创建一个线程。该线程将调用PrintHello函数。如果你注意观察sample.c的源代码，会发现我们实际是在一个for循环中创建大量的线程。我们中断了PrintHello函数，所以我们可以完全控制每一个线程，创建或调用PrintHello函数。

1. (gdb) break PrintHello
   
2. Breakpoint 2 at 0xf000004e: file sample.c, line 8.

复制代码

现在所处的线程是运行步进的，我们来看看会发生什么：

1. (gdb) step
   
2. 21              if (rc){
   
3. (gdb) [New Worker 4]
   
4. 
   
5. Breakpoint 2, 0xf000004f in PrintHello (threadid=0x0) at sample.c:8
   
6. 8           tid = (long)threadid;

复制代码

如果你仔细看会觉得有点怪。当你跳过执行这一行代码，gdb提示一切正常，同时另一个线程开始调用PrintHello ，很快它执行到中断处，输出到屏幕上。别担心一切正常。你会发现你仍然可以输入gdb命令，即使你没有看见任何提示符。


如果你想找回提示符，使用CTRL+C即可。CTRL+C，然后使用info threads命令查看线程：

1. Quit
   
2. (gdb) info threads
   
3.   Id   Target Id         Frame
   
4.   3    Worker 4          0xf000004f in PrintHello (threadid=0x0) at sample.c:8
   
5. * 2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
6.   1    Worker 1          (running)
   
7. (gdb)

复制代码

使用step命令

切换到Id3线程，使用2次step命令：

1. (gdb) thread 3
   
2. [Switching to thread 3 (Worker 4)]
   
3. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x0) at sample.c:8
   
4. 8           tid = (long)threadid;
   
5. (gdb) step
   
6. 9           printf("Hello World! It's me, thread #%ld!\n", tid);
   
7. (gdb) step
   
8. 10          pthread_exit(NULL);
   
9. (gdb)

复制代码

我们看到PrintHello函数的最后一行pthread_exit()被执行。如果我们多执行一次step命令，意味着这个线程执行结束，我们将看不到任何输出：

1. (gdb) step

复制代码

不用担心这也是正常的。step命令会gdb跳过当前行，直接运行下一行代码。然而在这种情况下，pthread_exit()会导致调用进程终止，没有返回值也不会继续运行下一行（线程已运行结束）。gdb会等待是否有新命令输入。你可以按下CTRL+C中断gdb，再按下CTRL+C获得提示符，然后使用info threads命令查看线程：

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
4.   1    Worker 1          (running)
   
5. 
   
6. The current thread  has terminated.  See `help thread'.
   
7. (gdb)

复制代码

注意Id3线程已终止，没有显示在线程列表里，也没有*当前选择的线程。现在我们回到被挂起的线程2：

1. (gdb) thread 2
   
2. [Switching to thread 2 (Worker 2)]
   
3. #0  0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
4. 21              if (rc){

复制代码

如果我们执行4次step命令，将创建1个新线程调用PrintHello函数。

1. (gdb) step
   
2. 18          for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){
   
3. (gdb) step
   
4. 19              printf("In main: creating thread %ld\n", t);
   
5. (gdb) step
   
6. 20              rc = pthread_create(&threads[t], NULL, PrintHello, (void *)t);
   
7. (gdb) step
   
8. 21              if (rc){
   
9. (gdb) [New Worker 5]
   
10. 
    
11. Breakpoint 2, 0xf000004f in PrintHello (threadid=0x1) at sample.c:8
    
12. 8           tid = (long)threadid;

复制代码

CTRL+C，然后选择新线程：

1. Quit
   
2. (gdb) info threads
   
3.   Id   Target Id         Frame
   
4.   4    Worker 5          0xf000004f in PrintHello (threadid=0x1) at sample.c:8
   
5. * 2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
6.   1    Worker 1          (running)
   
7. (gdb) thread 4
   
8. [Switching to thread 4 (Worker 5)]
   
9. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x1) at sample.c:8
   
10. 8           tid = (long)threadid;
    
11. (gdb)

复制代码

使用continue命令

这次我们试试continue命令：

1. (gdb) continue
   
2. Continuing.

复制代码

当gdb continue线程，会在中断处一直等待，直到你输入新的命令。在这里线程2被挂起，线程4已结束，除非我们恢复线程2，否则程序不会再运行到中断处。为了继续调试程序，我们需要中断gdb并恢复线程2。CTRL+C中断gdb，再按下CTRL+C获得提示符，然后使用info threads命令查看线程：

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:
   
4. 21
   
5.   1    Worker 1          (running)
   
6. 
   
7. The current thread  has terminated.  See `help thread'.
   
8. (gdb)

复制代码

返回主线程，然后执行4次step命令，创建新线程。

1. (gdb) thread 2
   
2. [Switching to thread 2 (Worker 2)]
   
3. #0  0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
4. 21              if (rc){
   
5. (gdb) step
   
6. 18          for(t=0; t<NUM_THREADS; t++){
   
7. (gdb) step
   
8. 19              printf("In main: creating thread %ld\n", t);
   
9. (gdb) step
   
10. 20              rc = pthread_create(&threads[t], NULL, PrintHello, (void *)t);
    
11. (gdb) step
    
12. 21              if (rc){
    
13. (gdb) [New Worker 6]
    
14. 
    
15. Breakpoint 2, 0xf000004f in PrintHello (threadid=0x2) at sample.c:8
    
16. 8           tid = (long)threadid;

复制代码

按下CTRL+C获得提示符，然后切换到Id5线程：

1. Quit
   
2. (gdb) info threads
   
3.   Id   Target Id         Frame
   
4.   5    Worker 6          0xf000004f in PrintHello (threadid=0x2) at sample.c:8
   
5. * 2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:
   
6. 21
   
7.   1    Worker 1          (running)
   
8. (gdb) thread 5
   
9. [Switching to thread 5 (Worker 6)]
   
10. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x2) at sample.c:8
    
11. 8           tid = (long)threadid;
    
12. (gdb)

复制代码

使用continue&命令
再次执行continue命令，与上次稍有不同，使用的命令是continue&。&符号表示这是一个异步命令，gdb会提示你输入下一个命令。

1. (gdb) continue&
   
2. Continuing.
   
3. (gdb)

复制代码

这个命令允许我们继续长时间运行线程，同时允许我们继续输入新命令及调试其他线程。本教程最后附有一个表格，显示所有&支持的命令。

如果现在执行info threads，我们会看到这个线程运行完毕。

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   2    Worker 2          0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:
   
4. 21
   
5.   1    Worker 1          (running)
   
6. 
   
7. The current thread  has terminated.  See `help thread'.

复制代码

这种情况下使用continue&很方便，因我们不需要在线程结束后按CTRL+C。

我们回到 主线程，执行continue&：

1. (gdb) thread 2
   
2. [Switching to thread 2 (Worker 2)]
   
3. #0  0xf00000a2 in main (argc=0, argv=0x200ff0) at sample.c:21
   
4. 21              if (rc){
   
5. (gdb) continue&
   
6. Continuing.
   
7. (gdb)
   
8. Breakpoint 2, 0xf000004f in PrintHello (threadid=0x3) at sample.c:8
   
9. 8           tid = (long)threadid;
   
10. 
    
11. Breakpoint 2, 0xf000004f in PrintHello (threadid=0x4) at sample.c:8
    
12. 8           tid = (long)threadid;

复制代码

仔细观察你会发现当其他线程运行到中断处，提示符就会出现。按下CTRL+C获得提示符。

使用thread apply命令
在调试多线程应用时，可能有很多线程，你需要经常在线程之间切换。thread apply是一个很方便的命令。它允许你为一系列线程调用相同的命令。举例，我们来backtrace2个线程到PrintHello中断处。

1. (gdb) info threads
   
2.   Id   Target Id         Frame
   
3.   7    Worker 8          0xf000004f in PrintHello (threadid=0x4) at sample.c:8
   
4.   6    Worker 7          0xf000004f in PrintHello (threadid=0x3) at sample.c:8
   
5.   1    Worker 1          (running)
   
6. 
   
7. The current thread  has terminated.  See `help thread'.
   
8. (gdb) thread apply 6 7 backtrace
   
9. 
   
10. Thread 6 (Worker 7):
    
11. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x3) at sample.c:8
    
12. #1  0xf000ce95 in _thread_start () from remote:6.elf
    
13. #2  0xf000152e in _thread_run () from remote:2.elf
    
14. #3  0x00000000 in ?? ()
    
15. 
    
16. Thread 7 (Worker 8):
    
17. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x4) at sample.c:8
    
18. #1  0xf000ce95 in _thread_start () from remote:6.elf
    
19. #2  0xf000152e in _thread_run () from remote:2.elf
    
20. #3  0x00000000 in ?? ()
    
21. (gdb)

复制代码

你也可以通过thread apply all将命令适用于所有线程。

1. (gdb) thread apply all backtrace
   
2. 
   
3. Thread 7 (Worker 8):
   
4. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x4) at sample.c:8
   
5. #1  0xf000ce95 in _thread_start () from remote:6.elf
   
6. #2  0xf000152e in _thread_run () from remote:2.elf
   
7. #3  0x00000000 in ?? ()
   
8. 
   
9. Thread 6 (Worker 7):
   
10. #0  0xf000004f in PrintHello (threadid=0x3) at sample.c:8
    
11. #1  0xf000ce95 in _thread_start () from remote:6.elf
    
12. #2  0xf000152e in _thread_run () from remote:2.elf
    
13. #3  0x00000000 in ?? ()
    
14. 
    
15. Thread 1 (Worker 1):
    
16. Target is executing.
    
17. (gdb)

复制代码

结论
现在你知道怎样在gdb中调试多线程的FlasCC程序。如果你有任何问题请在下面留言。但最好还是FlasCC论坛提交你的问题。如果你还没有注册，请点击这里。

命令摘要
以下是常用的调试命令

• info   threads   显示线程列表
• thread X  设置选定线程的Id
• thread apply X  Y  对指定线程X执行指定命令Y   例子：thread apply 3  4 step
• thread apply all  Y  对所有线程X执行指定命令Y  例子：thread apply all step
  

以下命令支持& 异步

• step&   跳过本行代码（进行子程序调用）
• next&   将程序移动到下一行代码（进行子程序调用）
• continue&  继续执行当前选定线程
  

更多参考资料

• 使用gdb发现多线程bug
• 使用多线程Debug程序
• gdb"non-stop"模式
• gdb"all-stop"模式
• POSIX线程编程
  

原文链接：http://blogs.adobe.com/flascc/2012/11/09/debugging-multi-threaded-flascc-applications-with-gdb/