C gdb使用rand（）打印变量集的长值

我正在使用

gdb

脚本来观察变量的变化，使用

awatch

：

#/bin/bash
#编撰
gcc-Wall-pedantic-g-o demo.c
#编译错误时退出
如果[$？-ne 0]；然后
出口
fi
#用标题覆盖trace.gdb的内容
echo“#Watch var”>trace.gdb
#不要每次分页时都停止
echo“设置分页关闭”>>trace.gdb
#设置断点以读取var地址
echo“break main”>>trace.gdb
#运行调试器
echo“run”>>trace.gdb
#设定观察点
echo“awatch var”>>trace.gdb
#不要在每个观察点停止（只显示跟踪）
echo“commands”>>trace.gdb
echo“continue”>>trace.gdb
echo“end”>>trace.gdb
#开始监控
echo“continue”>>trace.gdb
#退出调试器
echo“quit”>>trace.gdb
#运行生成的脚本
gdb-quiet-command=trace.gdb demo

该方案：

/* demo.c */
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int var = 0;

    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        var++;
    }
    printf("%d\n", var);
    return 0;
}

然后运行相同的脚本，

gdb

开始打印错误的值：

Breakpoint 1, main () at demo.c:6
6   {
Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 0
main () at demo.c:9
9       srand((unsigned)time(NULL));

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 0
New value = 32015002
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 32015002
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 32015002
New value = 7
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 7
New value = 84992124
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 84992124
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 84992124
New value = 6
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 6
New value = 55442740
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 55442740
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 55442740
New value = 0
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 0
New value = 208731384
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 208731384
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 208731384
New value = 3
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 3
New value = 114916873
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 114916873
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 114916873
New value = 9
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 9
0x0000555555555216 in main () at demo.c:14
14      printf("%d\n", var);
9

demo.c:6处的断点1，main（） 6 { 硬件访问（读/写）观察点2:var 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=0 main（）位于demo.c:9 9 srand（（无符号）时间（NULL））； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=0 新值=32015002 demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=32015002 demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=32015002 新值=7 main（）位于demo.c:10 10表示（int i=0；i<5；i++） 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=7 新值=84992124 demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=84992124 demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=84992124 新值=6 main（）位于demo.c:10 10表示（int i=0；i<5；i++） 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=6 新值=55442740 demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=55442740 demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=55442740 新值=0 main（）位于demo.c:10 10表示（int i=0；i<5；i++） 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=0 新值=208731384 demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=208731384 demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=208731384 新值=3 main（）位于demo.c:10 10表示（int i=0；i<5；i++） 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=3 新值=114916873 demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=114916873 demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb 12 var=rand（）%10； 硬件访问（读/写）观察点2:var 旧值=114916873 新值=9 main（）位于demo.c:10 10表示（int i=0；i<5；i++） 硬件访问（读/写）观察点2:var 值=9 demo.c:14处的main（）中的0x00005555216 14 printf（“%d\n”，var）； 9 我读过这篇文章：并用

-fvar跟踪编译了它，但它没有帮助

为什么未优化的gcc程序集会出现这种行为

        jmp     .L2
.L3:
        call    rand
        movl    %eax, %edx
        movslq  %edx, %rax
        imulq   $1717986919, %rax, %rax
        shrq    $32, %rax
        sarl    $2, %eax
        movl    %edx, %ecx
        sarl    $31, %ecx
        subl    %ecx, %eax
        movl    %eax, -4(%rbp)
        movl    -4(%rbp), %ecx
        movl    %ecx, %eax
        sall    $2, %eax
        addl    %ecx, %eax
        addl    %eax, %eax
        subl    %eax, %edx
        movl    %edx, -4(%rbp)
        addl    $1, -8(%rbp)
.L2:
        cmpl    $9, -8(%rbp)
        jle     .L3

你似乎在加热
-4（%rbp）
。所以有
movl%eax，-4（%rbp）
放一个“大数字”，然后读入
movl-4（%rbp），%ecx
，然后是
movl%edx，-4（%rbp）
其中放置了
%10
的结果。因此，您可以从计算中间看到一些数字。例如，一个循环对应于：

New value = 32015002
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 32015002
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 32015002
New value = 7
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

新值=32015002
demo.c:12处的main（）中的0x000055551F8
12 var=rand（）%10；
硬件访问（读/写）观察点2:var
值=32015002
demo.c:12处的main（）中的0x000055551fb
12 var=rand（）%10；
硬件访问（读/写）观察点2:var
旧值=32015002
新值=7
main（）位于demo.c:10
10表示（int i=0；i<5；i++）
硬件访问（读/写）观察点2:var
为什么使用rand（）会出现这种行为？
检查汇编代码。可能是编译器在循环后优化了
%10
操作。@编辑否，值有意义。第一个变量与
rand（）的结果相关联
Value=208731384
然后计算
%10
旧值=208731384新值=3

。编译器有效地执行

var=rand（）；var%=10

…或其他各种与优化相关的效果。如果使用

-O0

编译，意外行为很可能会消失。调试优化代码时会出现各种各样的奇怪现象。@JohnBollinger谢谢，与

-O0

@KamilCuk相同的输出这很有意义，using

int r=rand（）%10；var=r；

输出是正确的，这是汇编代码：，但我不善于阅读汇编：（非常感谢您的帮助！@KamilCuk，我想我可以确认您的观点：包括

并使用

var=rand（）将
var
声明为
原子变量=0；
）%10；

输出也正确，请随时将您的评论作为答案发布，我将接受。

        jmp     .L2
.L3:
        call    rand
        movl    %eax, %edx
        movslq  %edx, %rax
        imulq   $1717986919, %rax, %rax
        shrq    $32, %rax
        sarl    $2, %eax
        movl    %edx, %ecx
        sarl    $31, %ecx
        subl    %ecx, %eax
        movl    %eax, -4(%rbp)
        movl    -4(%rbp), %ecx
        movl    %ecx, %eax
        sall    $2, %eax
        addl    %ecx, %eax
        addl    %eax, %eax
        subl    %eax, %edx
        movl    %edx, -4(%rbp)
        addl    $1, -8(%rbp)
.L2:
        cmpl    $9, -8(%rbp)
        jle     .L3

New value = 32015002
0x00005555555551f8 in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Value = 32015002
0x00005555555551fb in main () at demo.c:12
12          var = rand() % 10;

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var

Old value = 32015002
New value = 7
main () at demo.c:10
10      for (int i = 0; i < 5; i++)

Hardware access (read/write) watchpoint 2: var