Go每日一库之174：delve (Go 调试工具)

简介

Delve 用来调试 Go 语言开发的程序，该工具的目标是为 Go 语言提供一个简单、功能齐全的调试工具。

为什么不推荐 gdb

• • gdb 对 Go 的调试支持是通过一个 python 脚本文件 src/runtime/runtime-gdb.py 扩展的，功能有限
• • gdb 只能做到最基本的变量打印，却理解不了 golang 的一些特殊类型，比如 channel，map，slice 等，gdb 原生是无法调适 goroutine 协程的， 因为这是用户态的调度单位，gdb 只能理解线程，所以只能通过 python 脚本的扩展，把协程结构按照链表输出

安装

$ go install github.com/go-delve/delve/cmd/dlv@latest

# 安装完成后查看版本
$ dlv verison

Delve Debugger
Version: 1.20.1
Build: $Id: 96e65b6c615845d42e0e31d903f6475b0e4ece6e 

常用命令

• dlv attach - 调试进程
• dlv core - 调试 core
• dlv debug - 编译并调试当前目录的 main 包，也可以通过参数指定其他包
• dlv exec - 调试二进制文件
• dlv test - 编译并调试测试文件

快速开始

我们首先从一个简单的示例程序开始，改程序打印字符串 hello world, 然后结束并退出。

源文件

// main.go

package main

func main() {
    println("hello world")
}

调试源文件

$ dlv debug main.go

# Type 'help' for list of commands.
(dlv) 

# 输入 help 查看参数说明
(dlv) help
The following commands are available:

Running the program:
call ------------------------ Resumes process
...
...
types ---------------------- Print list of types

Type help followed by a command for full documentation.

# 运行程序
(dlv) continue
hello world
Process 3637 has exited with status 0

调试编译后二进制文件

# 编译源文件
$ go build -o main main.go

$ dlv exec ./main

Type 'help' for list of commands.
(dlv) 

# 接下来的步骤和调试源文件的一样，这里不再赘述

调试进程

为了让进程保持在运行状态，我们在程序中加一行休眠代码:

package main

import "time"

func main() {
    time.Sleep(time.Minute)
    println("hello world")
}

调试前先运行程序：

$ go run main.go

# 查看进程 ID
$ ps -ef | grep "go run main.go"

7602 27666  0 21:30 pts/6    00:00:00 go run main.go

# 调试进程
$ dlv attach 7602

Type 'help' for list of commands.
(dlv) 

...

# 1 分钟之后，main.go 并未正常退出，因为当前正在调试
# 输入 continue 继续运行

(dlv) continue 
Process 7602 has exited with status 0

常用调试命令

下列命令是启动 dlv 调试后可用的命令 (也就是当前命令行变为 (dlv) 之后可用)。

运行程序

操作断点

查看变量或内存

线程 / goroutine 的展示与切换

调用堆栈

其他命令

综合示例

最后，我们使用一个的小例子，熟悉下常用的几个命令。

示例程序代码如下:

// main.go

package main

var (
    x = 1024
)

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        println(i)
    }
}

# 开始调试
$ dlv debug main.go

Type 'help' for list of commands.
(dlv)

# 增加断点
(dlv) b main.main
Breakpoint 1 set at 0x45f0c6 for main.main() ./main.go:7

# 查看断点
(dlv) bp
...
Breakpoint 2 (enabled) at 0x45f0c6 for main.main() ./main.go:7 (0)

# 运行程序
(dlv) continue
> main.main() ./main.go:7 (hits goroutine(1):1 total:1) (PC: 0x45f0c6)
2:
3: var (
4:         x = 1024
5: )
6:
=>   7: func main() {
8:         for i := 0; i < 5; i++ {
9:                 println(i)
10:         }
11: }
12:
# 可以看到，程序停在了设置的断点上

# 打印包变量
(dlv) vars vars main.x
...
main.x = 1024
...

# 单步调试
(dlv) next
> main.main() ./main.go:8 (PC: 0x45f0d4)
3: var (
4:         x = 1024
5: )
6:
7: func main() {
=>   8:         x = 0
9:         for i := 0; i < 5; i++ {
10:                 println(i)
11:         }
12: }
13:

# 再次单步调试
(dlv) next
> main.main() ./main.go:9 (PC: 0x45f0df)
4:         x = 1024
5: )
6:
7: func main() {
8:         x = 0
=>   9:         for i := 0; i < 5; i++ {
10:                 println(i)
11:         }
12: }
13:
14: //timeout := time.After(time.Minute)

# 可以看到，程序停在了循环语句

# 打印包变量
(dlv) vars main.x
main.x = 0

# 再次单步调试
(dlv) next
> main.main() ./main.go:10 (PC: 0x45f0f4)
5: )
6:
7: func main() {
8:         x = 0
9:         for i := 0; i < 5; i++ {
=>  10:                 println(i)
11:         }
12: }
13:
14: //timeout := time.After(time.Minute)
15: //


# 打印本地变量
(dlv) locals
i = 0

# 查看堆栈信息
(dlv) stack
0  0x000000000045f0f4 in main.main
at ./main.go:10
1  0x00000000004358b8 in runtime.main
at /usr/local/go/src/runtime/proc.go:250
2  0x000000000045c0c1 in runtime.goexit
at /usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s:1594


# 打印 goroutine 信息
(dlv) goroutine
Thread 27873 at ./main.go:10
Goroutine 1:
...

# 删除所有断点
(dlv) clearall
Breakpoint 1 cleared at 0x45f0c6 for main.main() ./main.go:7

# 继续执行
(dlv) continue
1
2
3
4
Process 27873 has exited with status 0

# 退出调试
(dlv) exit

与 IDE 集成

Delve 支持以插件的形式集成到主流的 IDE 里面，具体的支持列表请看 这个页面[1]。

常见问题

单点调试总是执行非预期的代码？

一般是被编译器优化了，比如内联会导致 dlv 单步调试无法打印某些变量，解决方法是禁止编译优化。

# 禁用内联和优化 (细节可以阅读引用文章列表)
go run -gcflags "-N -l" main.go

引用链接

[1] 这个页面: https://github.com/go-delve/delve/blob/master/Documentation/EditorIntegration.md
[2] go-delve/delve: https://github.com/go-delve/delve
[3] 如何定位 golang 进程 hang 死的 bug: https://xargin.com/how-to-locate-for-block-in-golang/
[4] Debugging with GDB: https://sourceware.org/gdb/current/onlinedocs/gdb.html/
[5] 100-gdb-tips: https://github.com/hellogcc/100-gdb-tips
[6] 深入 Go 语言 - 11: https://colobu.com/2016/07/04/dive-into-go-11/
[7] WSL2 安装 perf: https://gist.github.com/abel0b/b1881e41b9e1c4b16d84e5e083c38a13

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