.PDB文件，全稱爲“程序數據庫”文件。我們使用它（更確切的說是看到它被應用）大多數場景是調試應用程序。目前我們對.PDB文件的普遍認知是它存儲了被編譯文件的調試信息，作爲符號文件存在。那麼，它具體包含哪些內容呢？在調試過程中是怎樣發揮作用的呢？我們有沒有辦法去操作這個文件呢？
1. PDB文件內容
.PDB文件的內部格式，微軟並沒有公開，現在仍然是一個祕密，但是它提供了相關的API用於調試器來從中獲取信息。
一個非託管C++程序的PDB文件包含如下信息：
- l Public, private,和static函數地址
- l 全局變量的名稱和地址
- l 參數和局部變量的名稱及它們在棧中的偏移量
- l 類型定義，包括class, structure,和 data definitions
- l FPO（Frame Pointer Omission，幀指針省略）數據
- l 源文件名稱和行號
說明：
從XP SP2起就不再啓用FPO。
對於.NET PDB文件，只包含上面說到的兩種信息：
- l 源文件名稱和行號
- l 局部變量名稱
.NET PDB文件包含如此少的信息，原因在於其他信息我們可以從元數據中獲取，所以也就沒有必要重複存儲了。
2. PDB文件匹配
當你講一個模塊加載到當前進程的地址空間中，調試器根據兩個信息去尋找找匹配的PDB文件。第一個信息很明瞭，根據模塊的名稱。比如你加載的模塊爲“Test.DLL”，那麼調試器將會尋找Test.PDB文件。但是但是通過名稱，是無法判斷模塊和PDB文件是否是完整匹配的，調試器通過第二個信息來判斷——一個GUID值。這個GUID值同時存在於模塊文件和PDB文件中，如果GUID值不匹配，那麼我們是無法在源代碼級別來調試程序的。
這個GUID值是編譯器和鏈接器放到文件中的。目前我們沒有辦法來改變這個值，但是我們查看在編譯生成的文件中的GUID值。這裏我們使用的工具是DUMPBIN，使用它我們可以列舉所有PE文件的信息。如果您安裝了VS2008或者VS2010的話，可以直接從VS命令行啓動該工具，如圖1所示。
圖1 啓動DUMPBIN
DUMPBIN工具的命令行選項，您可以參閱相關的文檔，這裏我們使用它的/headers選項，看看會輸出什麼樣的結果。
在使用dumpbin之前，我們首先創建一個控制檯程序，內容如代碼清單1所示。
代碼清單1 示例程序
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace dumptest
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
}
}
}
編譯清單1的代碼，obj目錄中的文件如圖2所示。
圖2 obj目錄中的文件
Bin目錄下的文件內容如圖3所示。
圖3 Bin目錄下的文件
準備工作做完之後，我們現在從命令行切換到bin目錄下，執行“dumpbin /headers dumptest.exe”命令，結果如代碼清單2所示。
代碼清單2 dump查看headers結果
E:\test\c#\dumptest\dumptest\obj\x86\Debug>dumpbin /headers dumptest.exe
Microsoft (R) COFF/PE Dumper Version 10.00.30319.01
Copyright (C) Microsoft Corporation. All rights reserved.
Dump of file dumptest.exe
PE signature found
File Type: EXECUTABLE IMAGE
FILE HEADER VALUES
14C machine (x86)
3 number of sections
4E92A178 time date stamp Mon Oct 10 15:40:40 2011
0 file pointer to symbol table
0 number of symbols
E0 size of optional header
102 characteristics
Executable
32 bit word machine
OPTIONAL HEADER VALUES
10B magic # (PE32)
8.00 linker version
800 size of code
800 size of initialized data
0 size of uninitialized data
272E entry point (0040272E)
2000 base of code
4000 base of data
400000 image base (00400000 to 00407FFF)
2000 section alignment
200 file alignment
4.00 operating system version
0.00 image version
4.00 subsystem version
0 Win32 version
8000 size of image
200 size of headers
0 checksum
3 subsystem (Windows CUI)
8540 DLL characteristics
Dynamic base
NX compatible
No structured exception handler
Terminal Server Aware
100000 size of stack reserve
1000 size of stack commit
100000 size of heap reserve
1000 size of heap commit
0 loader flags
10 number of directories
0 [0] RVA [size] of Export Directory
26D4 [57] RVA [size] of Import Directory
4000 [588] RVA [size] of Resource Directory
0 [0] RVA [size] of Exception Directory
0 [0] RVA [size] of Certificates Directory
6000 [C] RVA [size] of Base Relocation Directory
2668 [1C] RVA [size] of Debug Directory
0 [0] RVA [size] of Architecture Directory
0 [0] RVA [size] of Global Pointer Directory
0 [0] RVA [size] of Thread Storage Directory
0 [0] RVA [size] of Load Configuration Directory
0 [0] RVA [size] of Bound Import Directory
2000 [8] RVA [size] of Import Address Table Directory
0 [0] RVA [size] of Delay Import Directory
2008 [48] RVA [size] of COM Descriptor Directory
0 [0] RVA [size] of Reserved Directory
SECTION HEADER #1
.text name
734 virtual size
2000 virtual address (00402000 to 00402733)
800 size of raw data
200 file pointer to raw data (00000200 to 000009FF)
0 file pointer to relocation table
0 file pointer to line numbers
0 number of relocations
0 number of line numbers
60000020 flags
Code
Execute Read
Debug Directories
Time Type Size RVA Pointer
-------- ------ -------- -------- --------
4E92A178 cv 50 00002684 884 Format: RSDS, {99F34C5E-5BC3-4043-AE11-D85F7990AF00}, 1, E:\test\c#\dumptest\dumptest\obj\x86\Debug\dumptest.pdb
SECTION HEADER #2
.rsrc name
588 virtual size
4000 virtual address (00404000 to 00404587)
600 size of raw data
A00 file pointer to raw data (00000A00 to 00000FFF)
0 file pointer to relocation table
0 file pointer to line numbers
0 number of relocations
0 number of line numbers
40000040 flags
Initialized Data
Read Only
SECTION HEADER #3
.reloc name
C virtual size
6000 virtual address (00406000 to 0040600B)
200 size of raw data
1000 file pointer to raw data (00001000 to 000011FF)
0 file pointer to relocation table
0 file pointer to line numbers
0 number of relocations
0 number of line numbers
42000040 flags
Initialized Data
Discardable
Read Only
Summary
2000 .reloc
2000 .rsrc
2000 .text
現在我們將目光集中在代碼清單2中斜體加粗的部分，這裏我們可以找到調試路徑的信息，一個GUID值（99F34C5E-5BC3-4043-AE11-D85F7990AF00）和一個路徑（E:\test\c#\dumptest\dumptest\obj\x86\Debug\dumptest.pdb）。現在我們已經清楚了調試器如何判斷PDB文件是否匹配，下面我們再來看調試器是如何尋找PDB文件的。
3. PDB文件尋路
如果我們觀察VS啓動調試加載模塊和符號文件的過程，會發現它通常會從可執行文件或者DLL文件的相同目錄中加載符號文件。這正是調試器尋找PDB文件的第一選擇。
如果在模塊文件的相同目錄下找不到匹配的PDB文件，會發生什麼呢？我們在前文知道編譯器在PE文件中硬編碼了一個路徑（比如：E:\test\c#\dumptest\dumptest\obj\x86\Debug\dumptest.pdb），這個路徑就是調試器的第二個選擇。對於對外發布的應用，很可能這兩個路徑下都找不到PDB文件。此時調試器會在本地的符號服務器緩存路徑下尋找PDB文件。如果本地的符號服務器緩存路徑下仍然找不到，它會調試器本身配置的符號服務器中尋找符號文件。圖4是VS2010配置符號服務器和本地符號緩存路徑的界面。
圖4 VS2010配置符號存儲
4. PDB與GAC
上面講到的調試器尋找PDB文件的方式在大多數情況下都工作的很好，當我們遇到必須要講編制之後的文件安裝的GAC中的時候，情況開始變得有意思起來。當我們在本地編譯並調試程序集的時候，即使程序集被安裝到GAC中，調試器仍然能在編譯目錄下找到PDB文件，但是如果我們已經將Private Build的應用部署到其他機器上的時候，此時還想在被部署的機器上調試安裝到GAC上的程序集，將會是一件很麻煩的事情。我們有兩種方案來解決這個問題。
注：
Private Build與Public Build的區別
private build， 用來表示在開發人員自己機器上生成的build；public build，表示在公用的build機器上生成的build。對於public build，需要symbol server存儲所有的PDB，然後當用戶報告錯誤的時候，debugger纔可以自動地找到binay相應的PDB文件， visual studio 和 windbg都知道如何訪問symbol server。在將PDB和binay存儲到symbol server前，還需要對PDB運行進行source indexing， source indexing的作用是將PDB和source關聯起來。
第一種方案是我們在GAC的目錄中找到被安裝的程序集，然後將PDB文件拷貝到該目錄下。通常我們安裝到GAC中的程序集會存在於類似這樣的路徑中：C:Windows\assembly\GAC_MSIL\Example\1.0.0.0__682bc775ff82796a，該示例目錄中“Example”代表程序集的名稱，“1.0.0.0”代表版本號，“682bc775ff82796a”代表程序集的Public Token。當你找到確切的目錄，將PDB文件放到該目錄下，調試器就可以加載符號文件了。
這裏還有一種更好的方案，就是設置一個名爲“DEVPATH”的系統環境變量。該環境變量設定一個磁盤目錄作爲其值，該目錄將作爲GAC的輔助目錄存在，在GAC中查找程序集同樣會搜索該目錄。但是在這樣的目錄中程序集並不會執行版本檢查，這是需要我們注意的地方。
使用DEVPATH，我們首先要選定一個目錄，然後確保應用程序對它持有讀、寫權限。然後創建DEVPATH系統環境變量。當然這只是準備工作，我們還要告知.NET運行時，應用程序啓用DEVPATH作爲GAC的擴展目錄。所以接下來我們在配置文件（APP.CONFIG，WEB.CONFIG，MACHINE.CONFIG）中添加如下配置：
<configuration>
<runtime>
<developmentMode developerInstallation="true"/>
</runtime>
</configuration>
在你打開了development模式後，如果DEVPATH沒有定義或路徑不存在的話會導致程序啓動時異常"Invalid value for registry"。而且如果在machine.config中開啓DEVPATH的使用會影響其他的所有的程序，所以要慎重使用machine.config。
5. PDB與源文件
現在我們再來討論一個開發人員經常問到的問題：源文件的信息是如何在PDB文件中存儲的？對於Public Build，PDB文件存儲的是如何利用版本控制工具從代碼緩存獲取源碼代碼的命令。對於Private Build，很顯然，符號文件存儲的是源代碼的完整路徑。
理想狀態下，對於Public Build而言源代碼索引和符號被緩存到符號服務器的操作都會自動執行，我們無需考慮源代碼和符號文件在哪存儲的問題。事實上，很多開發團隊並沒有公用的符號服務器或者源代碼索引服務。對於一個小型項目而言，每個開發人員都有足夠的磁盤空間來存儲源代碼和符號文件，也許不會過多的考慮這個問題。但是也許會有這樣的場景：將一個Private Build項目轉移到另一臺機器上有30M的源碼需要放到C盤，但是此時C盤只有20M的剩餘空間該怎麼辦？我們能修改PDB文件中源碼的路徑嗎？
我們前面提到沒有辦法修改PDB文件，但是這裏有一個取巧的方法可以嘗試，所謂山不向我走來，我向山走去。這裏有一個工具恰好可以派上用場，它就是subst.exe，它是Windows自帶的命令行工具，可以從cmd窗口啓動。
說明：
subst用於路徑替換 ，將路徑與驅動器號關聯，就是把一個目錄當作一個磁盤驅動器來看，不過不能格式化。運用一定技巧，subst命令還可以實現隱藏驅動器、特殊軟件的安裝、模擬光盤自動運行等功能。
用法格式
一、subst [盤符] [路徑] 將指定的路徑替代盤符，該路徑將作爲驅動器使用
二、subst /d 解除替代
三、不加任何參數鍵入 SUBST，可以顯示當前虛擬驅動器的清單。
[例子]
C:\DOS>subst a: c:\temp 將c:\temp虛擬化成a盤
C:\>subst a: /d? 解除替代
想到解決上面問題的方法了嗎？我們只需將本機源碼的路徑虛擬化成一個磁盤，例如M，之後無論你將代碼部署到任何機器上，只需將被部署的路徑虛擬成M就可以了，就不會出現符號文件和目標代碼不匹配的情況了。
關於PDB文件的資料，目前在互聯網上還是鳳毛麟角，我這裏只是拋磚引玉，歡迎大家共同交流。