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ソースネクスト

Free Pascal デバッグ環境


Free Pascal 3.2.2 のデバッグ環境



　事前に、「共通設定」「TDM-GCC インストール」「FreePascal インストール」ページを参照してください。



　Free Pascal は Pascal コンパイラのインストールとコンパイル環境が完了したら、デバッグモードでコンパイルされたプログラムをデバッグするためのコマンドスマリプトを作成します。
　Lazarus や CodeTyphon では、専用のIDEでビルドからデバッグまでできますが、Free Pasca だけの場合、gdb.exe (GNU Debugger) を使用します。
　Free Pascal 3.2.2 をインストールすると 32bit版の gdb.exe がインストールされますが、64bit版の gdb.exe は含まれていません。
　そのため、「TDM-GCC インストール」を行って、64bit/32bit の gdb (gdb64.exe/gdb32.exe) をインストールして利用します。


コマンドスクリプト

　次のコマンドスクリプトを作成し、「共通設定」でPATHの設定をした「C:\CMD」に保存します。

コマンドスクリプト コンパイルモード 備考
fpdeb64.cmd Windows 64bit モード
C:\TDM-GCC-64\bin\gdb64.exe を利用
fpdeb32.cmd Windows 32bit モード
C:\TDM-GCC-64\bin\gdb32.exe を利用

【fpdeb64.cmd】
@ECHO OFF
C:\TDM-GCC-64\bin\gdb64 %*


【fpdeb32.cmd】
@ECHO OFF
C:\TDM-GCC-64\bin\gdb32 %*



コマンドスクリプトでコンパイルとデバッグ

　Hello.pas を64bitデバッグモードでコンパイルします。fpcdeb64.cmd を使用します。

C:\PG>CD FreePascal\Hello

C:\PG\FreePascal\Hello>fpc64deb Hello.pas
Compiling Debug Version
Free Pascal Compiler version 3.2.2 [2021/05/15] for x86_64
Copyright (c) 1993-2021 by Florian Klaempfland others
Target OS: Win64 for x64
Compiling Hello.pas
Linking Hello.exe
14 lines compiled, 0.1 sec, 85680 bytes code,5300 bytes data

C:\PG\FreePascal\Hello>Hello
世界よ、こんにちは。

C:\PG\FreePascal\Hello>


　作成された Hello.exe は 64bit でデバッグ情報付きの実行ファイルとなるので、64bit版のデバッグが可能です。fpdeb64.cmd を使用します。

　簡単な手順は以下になります。
  1. break  <エントリポイント>
    <エントリポイント>にブレークポイントを設定します。Free Pascal プログラムの<エントリポイント>は「PASCALMAIN」です。
  2. run
    プログラムを開始します。ブレークポイントが設定されたところで停止します。この場合「PASCALMAIN」で停止します。
  3. next や step で１ステップずつ実行したり、cont で処理を継続させます。
    next はステップオーバで、関数の中には入っていかず、step はステップインで、関数の中に入っていきます。
    cont はブレークポイントまで実行します。
  4. quit でデバッガを終了します。
    Ctrl-Cで停止することはできません。quit を実行します。
　各コマンドには省略形もあります。
　gdb には他にも色々なコマンドがあります。詳細はインターネットで調べることができます。

C:\PG\FreePascal\Hello>fpdeb64 Hello.exe
GNU gdb (GDB) 10.2
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation,Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to changeand redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permittedby law.
Type "show copying" and "show warranty" fordetails.
This GDB was configured as "x86_64-w64-mingw32".
Type "show configuration" for configurationdetails.
For bug reporting instructions, please see:
<https://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentationresources online at:
   <http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.

For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commandsrelated to "word"...
Reading symbols from Hello.exe...
(gdb)break PASCALMAIN
Breakpoint 1 at 0x1000016ee: file Hello.pas,line 12.
(gdb)run
Starting program: C:\PG\FreePascal\Hello\Hello.exe
[New Thread 12936.0x1c3c]
[New Thread 12936.0x241c]
[New Thread 12936.0x1d0]

Thread 1 hit Breakpoint 1, main () at Hello.pas:12
12        WriteLn(Output, 'ｸｫ｡ｯ')
(gdb)next
世界よ、こんにちは。
13      end.
(gdb)next
[Thread 12936.0x1c3c exited with code 0]
[Thread 12936.0x241c exited with code 0]
[Thread 12936.0x1d0 exited with code 0]
[Inferior 1 (process 12936) exited normally]
(gdb)quit

C:\PG\FreePascal\Hello>


　「世界よ、こんにちは。」はプログラム(Hello.exe)の出力です。
　「12        WriteLn(Output, 'ｸｫ｡ｯ')」は、デバッガがプログラムソースの 12行目を表示していますが、Windows版の gdb はシフトJIS対応なので、UTF-8で書かれたプログラムソースは文字化けして表示されます。実行にには問題ありません。


Free Pascal のエントリポイントについて

　Free Pascal に 付属のツール objdump.exe を使用すると。エントリポイントを確認することができます。

　objdump.exe でコンパイル時にできたオブジェクトファイル(Hello.o)を逆アセンブルします。

C:\PG>CD FreePascal\Hello

C:\PG\FreePascal\Hello>C:\FPC\3.2.2\bin\i386-win32\objdump -d Hello.o

Hello.o:     file format pe-x86-64

Disassembly of section .text.n_main:

0000000000000000 <PASCALMAIN>:
  0:   55                      push   %rbp
  1:   48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
  4:   48 8d 64 24 e0          lea    -0x20(%rsp),%rsp
  9:   e8 00 00 00 00          call   e <PASCALMAIN+0xe>
  e:   48 8b 05 00 00 00 00    mov    0x0(%rip),%rax        # 15 <PASCALMAIN+0x15>
 15:   48 85 c0                test   %rax,%rax
 18:   74 0d                   je     27 <PASCALMAIN+0x27>
 1a:   8b 0d 00 00 00 00       mov    0x0(%rip),%ecx        # 20 <PASCALMAIN+0x20>
 20:   ff d0                   call   *%rax
 22:   48 89 c2                mov    %rax,%rdx
 25:   eb 07                   jmp    2e <PASCALMAIN+0x2e>
 27:   48 8d 15 08 00 00 00    lea    0x8(%rip),%rdx        # 36 <PASCALMAIN+0x36>
 2e:   4c 8d 05 18 00 00 00    lea    0x18(%rip),%r8        # 4d <PASCALMAIN+0x4d>
 35:   b9 00 00 00 00          mov    $0x0,%ecx
 3a:   e8 00 00 00 00          call   3f <PASCALMAIN+0x3f>
 3f:   e8 00 00 00 00          call   44 <PASCALMAIN+0x44>
 44:   48 8b 05 00 00 00 00    mov    0x0(%rip),%rax        # 4b <PASCALMAIN+0x4b>
 4b:   48 85 c0                test   %rax,%rax
 4e:   74 0d                   je     5d <PASCALMAIN+0x5d>
 50:   8b 0d 00 00 00 00       mov    0x0(%rip),%ecx        # 56 <PASCALMAIN+0x56>
 56:   ff d0                   call   *%rax
 58:   48 89 c1                mov    %rax,%rcx
 5b:   eb 07                   jmp    64 <PASCALMAIN+0x64>
 5d:   48 8d 0d 08 00 00 00    lea    0x8(%rip),%rcx        # 6c <PASCALMAIN+0x6c>
 64:   e8 00 00 00 00          call   69 <PASCALMAIN+0x69>
 69:   e8 00 00 00 00          call   6e <PASCALMAIN+0x6e>
 6e:   e8 00 00 00 00          call   73 <PASCALMAIN+0x73>
 73:   90                      nop
 74:   48 8d 65 00             lea    0x0(%rbp),%rsp
 78:   5d                      pop    %rbp
 79:   c3                      ret
 7a:   00 00                   add    %al,(%rax)
 7c:   00 00                   add    %al,(%rax)
       ...

C:\PG\FreePascal\Hello>


　「PASCALMAIN」がエントリポイントであることがわかります。

　また、コマンドラインオプション「-XM<NAME>」オプションやプログラムのディレクティブ{$PASCALMAINNAME <NAME>}でエントリポイント名を変えることができます。
　以下は、エントリポイント名を「HELLOMAIN」にします。
  1. fpc64deb  -XMHELLOMAIN  Hello.pas
    コマンドラインで指定します。
  2. {$PASCALMAINNAME  HELLOMAIN}
    プログラムソース中に記述します。
　名前によって変更できたりできなかったりするので、名前の変更はお勧めしません。
　変更した場合は、変更できたか確認してください。