软件断点

软件断点就是INT3指令

• 机器码为1字节，内存ASCII码为0xCC，经典的“烫烫烫烫”；
• IDE下断点，就是在那条指令的位置插入INT3，或者那个字节替换为0xCC;
• 软件断点没有数量限制，很有灵活性
• 软件断点的局限性：
  • 由于软件断点是插入或者修改指令，对于在ROM(只读存储器)中执行的程序比如BIOS或者其他固件程序，无法动态增加软件断点，只能用硬件断点；
  • 属于代码类断点(可以让CPU执行到代码段内的某个地址时停下来)，所以不适用于数据段和I/O空间；

windbg下载

WindowsSDK，中选择下载安装程序，下载下来一个【winsdksetup.exe】，选择第二种Download下载方式，以安装包的形式下载(第一种是在线安装，无法保留安装包)。

点击两次next以后会出现一个界面，这里是选择下载哪些工具，只需要选择第二个【Debugging Tools for Windows】,这个就是需要的windbg。

下载完成后在下载目录中会出现一个文件夹，找到【x64 Debuggers And Tools-x64】和【x86 Debuggers And Tools-x64】点击安装即可。

windbg preview下载

Windbg Preview的功能和windbg的功能是一样的，但是安装更加方便，只需要在Microsoft Store商店中搜索即可。

配置环境变量

1. WinDbg访问符号需要使用 symsrv.dll 和 symstore.exe 这两个文件，它们存在与 WinDbg 的执行文件目录下。由于它们直接在执行文件的目录下，所以不需要进行任何的路径配置；
2. 在系统环境变量中添加一个新的环境变量 "_NT_SYMBOL_PATH"，并将其值设置为"SRV*c:\mysymbol* http://msdl.microsoft.com/download/symbols"，其中“c:”是我们自定义的文件夹路径，windbg在加载符号的时候，会把符号下载到这个目录。

引用博客园

内部命令和外部命令

枚举

enum提供了创建常量的方式，可以替代const。使用#define和const可以创建符号常量，使用enum不仅可以创建符号常量，还能定义新的数据类型。

枚举类型的声明和定义：

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//声明，创建一个数据类型，还没有分配存储空间
enum wT{
    Monday,
    Tuseday,
    Wednesday,
    Thursday,
    Firday,
    Saturday,
    Sunday
};

//如果不给枚举常量赋初值，编译器会为每个枚举常量赋一个不同的整形值，从0开始。

//定义，创建一个对象
wT weekday;

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#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
	enum wT{Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday, Friday, Saturday, Sunday}; // 声明wT类型
	wT weekday;
	weekday = Monday;
	weekday = Tuesday;
	//weekday = 1;             // 错误 不能直接给int值，只能赋值成wT定义好的类型值
    //可以写成weekday = wT(1),但是涉及类型转换的写法不推荐
	cout << weekday << endl;

	//Monday = 0;             // 错误 类型值不能做左值，不是有存储空间的变量

	int a = Wednesday; //内部有类型转换
	cout << a << endl;

    return 0;
}

使用细节：

• 枚举值不能做左值；
• 非枚举变量不可以赋值给枚举变量；
• 枚举变量可以赋值给非枚举变量；

  enum只是定义了一个常量集合，里面没有元素，在内存中是当作int存储的。sizeof的值为4.

结构体和联合体

  结构体与数组有两点不同：结构体可以在一个结构中声明不同的数据类型；相同的结构体可以相互赋值，但数组不行。

  联合体(共用体)都是由不同的数据类型成员组成，但联合体同一时间只存放一个被选中的成员。如果对联合体的不同成员赋值，将会对其他成员重写。共用体的用途是当数据项使用多种格式单不会同时使用时，可以节省空间。

  结构体和联合体的在内存中是小端存储的，从低地址开始存放。

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//结构体
struct Student
{
    char name[6];
    int age;
    Score s;
};

//联合体
union Score
{
    double sc;
    char level;
};


//结构体不允许对结构体本身进行递归定义，但可以使用指针类型指向本类型
struct person
{
    struct person* per;
};

//结构体变量可以在定义时进行初始化赋值，赋值必须按顺序
//如果只定义前面的变量，后面未初始化的成员中，数值型和字符型的自动赋零
struct person{
    char name[20];
    char sex;
}boy1 = {"xiaoming", 'M'};

结构体中的位字段

  有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节，只需要占用几个或一个二进制位。位了节省存储空间，C预言提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。

  C/C++允许指定占用特定位数的结构成员。字段的类型应该为整形或枚举，接下来是冒号，冒号后面指定使用的位数，且可以使用没有名称的字段来提供间距。每个成员都被称为位字段。赋值时不能超过位域的允许范围，如果超过，仅将等号右侧值的低位赋给位域。

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struct reg{
    unsigned int SN:4;
    unsigned int :4;
    bool good:4;
};


// 可以像通常那样初始化这些字段，也可以使用标准的结构体表示法来访问位字段：
reg r = {14, true};

存储结构与结构体数据对齐

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#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	union Score 
	{
		double ds;    //8字节
		char level;   //1字节
	};                  //按照最大值，占用8字节

	struct Student
	{
		char name[6];       //6字节                           
		int age;            //32位环境 4字节
		Score s;            //8字节对齐
	};                      //整体按照8字节对齐，整体占用24字节

	cout << sizeof(Score) << endl;      // 8
	
	Student s1;
    //注意s1.name=“lili”写法是错误的，编译不过
    //数组名不能当左值
	strcpy_s(s1.name, "lili");
	s1.age = 16;

    //联合体占用同一块内存空间
	s1.s.ds = 95.5;
	s1.s.level = 'A';

	cout << sizeof(Student) << endl;    // 24     


    return 0;
}

  联合体内部公用一块内存空间，所以内部占用空间按照最大的数据类型来存储，联合体适合内存受限的场景，比如嵌入式系统。也因为这个原因，同一时间只有一个成员有效，写入一个成员时会覆盖其他成员。

  空结构体（不含数据成员）的大小是1，不是0。编译器必须要为其分配一个存储空间用于占位。

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struct s1
{
    char x;
    int z;
    short y;
};

sizeof(s1) = 12;

struct s2
{
    char x;
    short y;
    int z;
};

sizeof(s2) = 8;

• 结构体的每个成员在内存中的起始地址必须满足其类型的对其要求，32位系统要求如下：
  • char：任何地址
  • short：偶数倍地址
  • int：4的整数倍、
  • float：4的整数倍
  • double：8的整数倍
  • 指针：4的整数倍

  可以看到，如果结构体中存在一个double，则会按照8字节来对齐。然后所有成员按照顺序依次分配内存，编译器会在成员之间插入填充字节，确保下一个成员满足对齐要求。如果存在结构体嵌套，也按照这个对齐规则，所有结构体中的最大成员值来进行内存对齐。结构体的总大小波许是最大成员对齐值的整数倍。

  有一点需要注意，如果结构体中存放了一个数组，数组是按照单个变量一个一个摆放的，不要把数组视为一个整体。

  程序是可以修改默认编译选项的，修改结构体内存分配，如果设置为1，那就是连续的内存分配布局：

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Visual C++：
#pragma pack(push)  //将当前pack设置压栈保存（不一定需要）
#pragma pack(n)

#pragma pack(pop)  //如果之前压栈了，这里需要恢复


g++:
__attribute__(aligned(n))
__attribute__(__packed__)