debuginfoとは?初心者が知っておくべき基本と使い方をやさしく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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debuginfoとは?初心者が知っておくべき基本と使い方をやさしく解説共起語・同意語・対義語も併せて解説!
この記事を書いた人

高岡智則

年齢:33歳 性別:男性 職業:Webディレクター(兼ライティング・SNS運用担当) 居住地:東京都杉並区・永福町の1LDKマンション 出身地:神奈川県川崎市 身長:176cm 体系:細身〜普通(最近ちょっとお腹が気になる) 血液型:A型 誕生日:1992年11月20日 最終学歴:明治大学・情報コミュニケーション学部卒 通勤:京王井の頭線で渋谷まで(通勤20分) 家族構成:一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹 恋愛事情:独身。彼女は2年いない(本人は「忙しいだけ」と言い張る)


debuginfoとは?初心者が知っておくべき基本と使い方をやさしく解説

このページでは debuginfo について、初心者にも分かるように基本から実際の使い方まで丁寧に解説します。debuginfo は「デバッグ情報」と呼ばれ、コンパイルされた実行ファイルと元のソースコードを結びつけるデータのことです。これがあるとデバッガーと呼ばれるプログラムを使って、変数の値を見たり、どの行で実行が止まっているかを特定したりするのが楽になります。

debuginfoの役割と仕組み

プログラムを開発していると、バグを見つけて修正する必要があります。debuginfo があれば、実行ファイルのどの場所がソースのどの行に対応しているかを調べられます。代表的なデバッグ情報の形式として DWARF があり、多くの言語やツールで採用されています。debuginfo はソースコードの行番号、変数名、関数名、型情報などを含み、デバッグ時の理解を大きく手助けします

デバッグ情報が有ると何が変わるのか

バッグ情報があると、以下のようなことが可能になります。

変数の値を観察 - 実行中のプログラムで変数がどう変化していくかを追えます。
関数の呼び出し履歴の追跡 - どの関数からどの関数へと呼び出されたかが分かります。
ソースコードと実行ファイルの対応 - エラーが発生した行を正確に特定できます。

デバッグ情報の形式とツール

主なデバッグ情報の形式として DWARF が挙げられます。DWARF は長く使われている規格で、ほぼすべての現代的なデバッガーが対応しています。デバッグ情報を活用するためには、対応するツールが必要です。代表的なツールには以下があります。

ツール役割
gdbGNU Debugger。実行を一時停止させ、変数を観察したりステップ実行したりします。
dwarfdumpDWARF デバッグ情報を読み取り、構造を表示します。
readelfELF バイナリの情報を表示します。デバッグ情報の存在を確認できます。
objdump機械語とともにデバッグ情報の断片を表示します。

実際のビルドとデバッグ情報の有効化

デバッグ情報を付けてビルドするには、コンパイル時に -g オプションを使います。例えば C 言語なら次のようなコマンドになります。

例: gcc -g -O0 hello.c -o hello ここで -O0 は最適化を無効に近い状態にして、デバッグをしやすくします。初学者はまず -g と -O0 の組み合わせから始め、慣れてきたら -Og(デバッグと最適化のバランスをとる最適化レベル)を試してみましょう。

デバッグ情報を削除して実行ファイルを軽くしたい場合は、ビルドの設定で -s や最適化レベルを上げると良いです。ただし、デバッグ時はデバッグ情報を保持しておくのが推奨されます。

デバッグを始める簡単な手順

最も基本的な流れは次のとおりです。

1) デバッグ情報を含むビルドを作成する。-g を付ける。

2) 実行してブレークポイントを設定する。gdb などのツールを起動する。

3) 変数の値を観察したり、ステップ実行して問題箇所を特定する。

この流れを繰り返すことで、バグの原因をだんだん絞り込んでいくことができます。

結論

debuginfoは初心者にとっての強力な味方です。デバッグ情報があると、エラーの原因をソースコードのどこで見つけられるかが分かり、デバッグ作業が格段に楽になります。最初は -g と -O0 から始め、慣れてきたら -Og や他のツールも組み合わせていきましょう。


debuginfoの関連サジェスト解説

kernel-debuginfo とは
kernel-debuginfo とは、Linux カーネルのデバッグ用情報を集めたパッケージのことです。通常のカーネルだけでは、クラッシュが起きたときのアドレスしか表示されず、どういう処理でエラーが生じたのかを特定するのは難しいです。デバッグ情報が入っていると、gdb などのデバッガがアドレスを関数名やソースコードの行番号に結びつけ、原因の場所を特定しやすくします。これにより、バグ修正の手掛かりを得たり、再現手順を確認したりする作業が楽になります。クラッシュ時のログやメモリ破損の痕跡、性能の解析時にも役立ちます。例として oops などのクラッシュレポートで、アドレスだけだった情報が関数名に変わると理解が一気に進みます。入手と使い方のコツは次のとおりです。パッケージ名は環境によって異なり、kernel-debuginfo や linux-image--dbg、linux-image-dbg などの名前で提供されることが多いです。自分のカーネルのバージョンを確認してから、ディストリビューションのパッケージマネージャで候補を検索します。例として Debian/Ubuntu 系なら sudo apt update の後、 sudo apt search linux-image-$(uname -r) -dbg のような候補を探し、見つかったら sudo apt install linux-image-$(uname -r)-dbg を実行します。Red Hat 系なら sudo dnf install kernel-debuginfo-$(uname -r) のようなコマンドを使います。インストール後は /usr/lib/debug/boot/vmlinux- のようなデバッグ用ファイルが利用可能になり、gdb や crash などのツールと組み合わせてクラッシュダンプを詳しく解析できます。注意点として、デバッグ情報はパッケージサイズを大きくするため、普段は不要な場合は入れず、必要なときだけ有効にするのがコツです。セキュリティ上の大きな問題はありませんが、システムのストレージを節約したいときは計画的に扱いましょう。

debuginfoの同意語

デバッグ情報
実行ファイルやライブラリに格納され、デバッガがソースコードと機械語を結びつけるための情報全般。変数名・型情報・関数情報・行番号などを含みます。
デバッグシンボル
デバッグ用のシンボル名とアドレスの対応を提供する情報。デバッガが変数や関数を名前で参照できるようにするデータです。
デバッグデータ
デバッグ機能を支えるデータの総称。バイナリ内に含まれる複数のデバッグ情報をまとめて指すこともあります。
デバッグメタデータ
デバッグツールが解釈するための追加的なメタデータ。構造化情報としてツール側が利用します。
DWARF情報
DWARFと呼ばれる標準フォーマットで表現されたデバッグ情報。行番号・型・スコープ・オプションなどを含みます。
ソースレベルデバッグ情報
ソースコードの構造を用いてデバッグを可能にする情報。ソース行と実行位置の対応づけを含みます。
シンボル情報
関数名・変数名・型情報など、コード内の“名前”に関する情報の総称です。
行番号情報
ソースコードの行番号と対応する機械語位置の情報。デバッグ時にソースとコードの対応を提供します。
シンボルテーブル
実行ファイルやライブラリに格納されているシンボル名とアドレスの一覧。参照解決の基盤となります。
デバッグセクション
デバッグデータを格納するオブジェクトファイル内のセクションの総称。例: .debug_info、.debug_line など。
PDB情報
Windowsのデバッグ情報形式であるPDBファイルに格納されたデバッグ情報。ビルド時のデバッグ参照を提供します。
デバッグ用情報
デバッグを行う際に利用する補助情報全般。ツール間の互換性を保つ補助データを含みます。
ソースマッピング情報
ソースコードと生成物(機械語・中間コードなど)を対応付ける情報。デバッグとプロファイルの両方で用いられます。

debuginfoの対義語・反対語

リースビルド
デバッグ情報を省略し最適化を有効にした本番運用向けのビルド。デバッグは難しくなるが、実行速度とファイルサイズの点で優れる。
デバッグ情報なし
実行ファイルにデバッグ用の情報を含めない状態。スタックトレースや変数名の読み取りが難しくなるが、配布サイズが小さく起動も速いことが多い。
ストリップ済みビルド
デバッグ情報とシンボルを削除したビルド。解析性は低下するがサイズを大幅に抑えられる。
本番用ビルド
外部公開・運用を想定したビルド。デバッグ情報は省かれ、安定性・パフォーマンス重視。
最適化済みビルド
最適化オプションを有効化したビルド。実行効率は上がるがデバッグが難しく、挙動が追いにくくなることがある。
デバッグモード無効
デバッグ機能をオフにした設定・ビルド。通常はリリースとして提供され、トレースは困難。
デバッグシンボル削除
デバッグ用シンボルを削除した状態。デバッグ作業が不可になり、公開用のセキュリティとサイズ最適化に寄与。

debuginfoの共起語

-g フラグ
GCC/Clang などのコンパイラに渡してデバッグ情報を生成させるオプション。これを付けると実行ファイルに変数名や関数名などの情報が埋め込まれ、デバッガで追跡しやすくなります
debug情報
デバッグ用の情報全般。ソースと実行ファイルの対応表を含むデータで、デバッガがコードの動作を理解する手がかりになります。
debug symbols
デバッグ用のシンボルの集合。関数名や変数名、型情報などを含み、デバッガがコードを理解するための鍵です。
DWARF
デバッグ情報の標準フォーマット。ELF/Mach-O/PE などの実行ファイルに格納され、デバッガが解釈します。
split-debuginfo
デバッグ情報を本体の実行ファイルから分離して別ファイルにする仕組み。ファイルサイズを抑えつつデバッグを可能にします。
-gsplit-dwarf
GCC/Clang で split DWARF を有効にするフラグ。デバッグ情報を分離して生成します。
ELF
Linux などで使われる実行ファイル形式。DWARF 情報が格納されることが多いです。
.debug_info
ELF/Mach-O などのファイル内のデバッグ情報セクション。デバッガがこのデータを読み取ります。
.debug_line
ソースの行と実行位置の対応を記録するセクション。デバッガがステップ実行時に使います。
.debug_str
デバッグ情報で使われる文字列を格納するセクション。名前などが含まれます。
.debug_ranges
複雑なアドレス範囲情報を格納するセクション。デバッグ時の参照に使われます。
gdb
GNU Debugger。対話型のデバッガで、デバッグ情報を元にプログラムを追跡します。
lldb
LLVM 系のデバッガ。macOS や Linux で使われ、デバッグ情報を活用します。
Rust
Rust 言語。debuginfo の設定でデバッグ情報の出力量を調整します。
Cargo
Rust のビルドツール。profile.dev などで debuginfo の生成レベルを設定します。
profile.dev
Rust のデバッグ向けビルド設定。debuginfo のレベルを指定します。
debuginfo レベル
生成するデバッグ情報の量を示す指標。値が高いほど詳細ですがファイルサイズが大きくなります。
バイナリサイズとデバッグ情報の関係
デバッグ情報は実行ファイルのサイズを大きくします。split-debuginfo や stripping などで調整します。
symbol table
関数名・変数名の一覧で、デバッガが該当箇所を特定するのに使う基本データです。
Mach-O
macOS の実行ファイル形式。デバッグ情報の格納にも対応しています。
PE/COFF
Windows の実行ファイル形式。デバッグ情報を含むことがあります。

debuginfoの関連用語

デバッグ情報 (debuginfo)
プログラムをデバッグするために必要なソースコードの位置情報や変数・型・関数名などの情報をバイナリ本体や別ファイルに格納したもの。デバッガがコードと実行状態を結びつけるのに使います。
DWARF
Unix系の代表的なデバッグ情報の標準形式。型・関数・変数・行番号などを階層的に表現するセクション(例: .debug_info, .debug_line など)を含みます。
split-debuginfo(分割デバッグ情報)
デバッグ情報を本体バイナリとは別ファイルに分けて格納する仕組み。サイズ削減や配布の柔軟性向上に役立ちます。
デバッグ情報生成オプション
コンパイル時にデバッグ情報の生成量を指定する設定。-g は一般的なオプション、-C debuginfo はツールチェーンごとの細かい調整を指します。
デバッグシンボルファイル
デバッグ情報を含む別ファイルの総称。例として Windows の PDB、macOS の .dSYM、分離型のデバッグファイルなどがあります。
PDB
Windows で使われるデバッグ情報ファイル形式(Program Database)。バイナリ本体と別ファイルでデバッグ情報を管理します。
STABS(旧デバッグ形式)
古い UNIX 系のデバッグ情報形式。現在は DWARF が主流ですが、過去のツールと互換性のために残っています。
.debug_info / .debug_line / .debug_abbrev
DWARF が持つ主なセクション。ソースの行情報・型・変数・関数などを格納します。
GDB / LLDB(デバッガ)
デバッグ作業を行うツール。デバッグ情報を使って変数表示、ブレークポイント設定、スタックトレースの表示などを提供します。
ソース参照と行情報
デバッグ情報にはソースファイル名・行番号・列番号の参照情報が含まれ、デバッガが正確な位置を特定できます。
最適化とデバッグ情報の影響
最適化を有効にすると実行順序が変わり、デバッグが難しくなることがあります。デバッグ用には最適化を控えることが多いです。
strip(デバッグ情報削除)
リリースビルドなどで不要なデバッグ情報を削除してバイナリサイズを小さくする機能・コマンドです。
セキュリティとプライバシー
デバッグ情報にはソースコードの一部や機密情報が含まれることがあるため、公開前に除去・検査を行います。
デバッグ情報のレベル(生成情報量の設定)
生成するデバッグ情報の量を調整する設定。レベルが高いほど詳しくなるがサイズも大きくなります。
クラッシュレポートのシンボル化
クラッシュ時のスタックトレースを人が読めるコード行に対応づける作業。デバッグ情報を利用します。
デバッグ情報を解析するツール
readelf、dwarfdump、addr2line など、デバッグ情報を検査・解析するツール群です。
DWARFバージョン
DWARF にはバージョンがあり、対応する機能や情報の表現が変わります。新しいバージョンはより多くの情報を扱えます。
ソースファイルのパス解決
デバッグ情報はソースファイルの正しいパスを見つける必要があり、ビルド環境のパス設定と一致させる工夫が求められます。
デバッグ情報の妥当性と整合性
ビルドとソースの対応が崩れるとデバッグが難しくなるため、再ビルド時の整合性を保つことが重要です。

debuginfoのおすすめ参考サイト


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