使用gdb进行调试

winston

今天介绍一下gdb，如果你是在UNIX平台下做软件，你会发现GDB这个调试工具有比VC、BCB的图形化调试器更强大的功能。
GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能：
    1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
    2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
    3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
    4、动态的改变你程序的执行环境。
　　一般来说GDB主要调试的是C/C++的程序。要调试C/C++的程序，首先在编译时，我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器（cc/gcc/g++）的 -g 参数可以做到这一点。如：
    > cc -g hello.c -o hello
    > g++ -g hello.cpp -o hello
　　如果没有-g，你将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址。当你用-g把调试信息加入之后，并成功编译目标代码以后，让我们来看看如何用gdb来调试他。　　
　　启动GDB的方法有以下几种：
    1、gdb <program>
       program也就是你的执行文件，一般在当前目录下。
    2、gdb <program> core
       用gdb同时调试一个运行程序和core文件，core是程序非法执行后core dump后产生的文件。
    3、gdb <program> <PID>
       如果你的程序是一个服务程序，那么你可以指定这个服务程序运行时的进程ID。gdb会自动attach上去，并调试他。program应该在PATH环境变量中搜索得到。
　　在启动了gdb后，就可以开始使用gdb中命令了。如果希望查看都有哪些命令，可以输入help进行查询。
　　下面简单演示几个小例子：
　　示例一：在进入函数func时，设置一个断点。可以敲入break func，或是直接就是b func
    (gdb) b func
    Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.

　　示例二：敲入b按两次TAB键，你会看到所有b打头的命令：
    (gdb) b
    backtrace  break      bt
　　示例三：l(l命令相当于list，从第一行开始例出原码)
　　示例四：r(运行程序) n(下一步) c(Continuing)
　　示例五：p i 查看变量i的值
　　示例六：bt 查看函数堆栈

　　
　　需要特别说明的是，在gdb中运行程序时，使用run命令，可能需要做以下的操作。
　　1、程序运行参数。
    set args 可指定运行时参数。（如：set args 10 20 30 40 50）
    show args 命令可以查看设置好的运行参数。
　　2、运行环境。
    path <dir> 可设定程序的运行路径。
    show paths 查看程序的运行路径。
    set environment varname [=value] 设置环境变量。如：set env USER=hchen
    show environment [varname] 查看环境变量。　　
　　3、工作目录。
    cd <dir> 相当于shell的cd命令。
    pwd 显示当前的所在目录。

　　4、程序的输入输出。
    info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
    使用重定向控制程序输出。如：run > outfile
    tty命令可以指写输入输出的终端设备。如：tty /dev/ttyb



　　以上就是对gdb简单的一个介绍，以后如果有机会会更详细的介绍各种功能。请大家多多指教。
设置断点break <function> 在进入指定函数时停住。C++中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名。break <linenum> 在指定行号停住。　　break filename:linenum 在源文件filename的linenum行处停住　　break filename:function 在源文件filename的function函数的入口处停住　　break *address 在程序运行的内存地址处停住　　break if i=100 表示当i为100时停住程序　　info breakpoints(info break) 查看断点　　设置观察点（WatchPoint）观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：watch <expr> 为表达式（变量）expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序　　rwatch <expr> 当表达式（变量）expr被读时，停住程序　　awatch <expr> 当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序　　info watchpoints 列出当前所设置了的所有观察点　　删除观察点或断点clear 清除所有设置在函数上的停止点　　clear <function> 清除所有设置在函数上的停止点　　delete [breakpoints] [range...] 删除指定的断点，breakpoints为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围（如：3-7）。其简写命令为d　　disable [breakpoints] [range...] disable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。如果什么都不指定，表示disable所有的停止点。简写命令是dis.　　enable [breakpoints] [range...] enable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。　　恢复程序运行和单步调试当程序被停住了，你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束，或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。continue （c）恢复程序运行，直到程序结束，或是下一个断点到来　　step <count> 单步跟踪，如果有函数调用，他会进入该函数.后面可以加count也可以不加，不加表示一条条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。　　next <count> 同样单步跟踪，如果有函数调用，他不会进入该函数　　set step-mode on/off  打开/关闭step-mode模式，于是，在进行单步跟踪时，程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码　　finish 运行程序，直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息　　until 或 u 当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体.　　nexti 或 ni 单步跟踪一条机器指令！一条程序代码有可能由数条机器指令完成，stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i $pc” ，当运行完这个命令后，单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令（也就是汇编代码）　　查看栈信息当程序被停住了，你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数，函数的地址，函数参数，函数内的局部变量都会被压入“栈”（Stack）中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。backtrace 打印当前的函数调用栈的所有信息　　frame <n> 查看某一层的信息　　frame 会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。　　info f  这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息，只不过，大多数都是运行时的内内地址。　　info args 打印出当前函数的参数名及其值　　info locals  打印出当前函数中所有局部变量及其值。　　info catch 打印出当前的函数中的异常处理信息。
　　以上是关于gdb的一些使用说明，都很简单。下一次打算介绍一下如何查看运行过程中变量的值和内存地址，也就算是最常用的部分了，我姑且称之为高级篇，希望大家不要见笑。　　注：如果希望了解更多关于gdb的知识，请看http://blog.csdn.net/haoel/article/details/2879

winston

使用gdb进行调试高级篇

之前写过两篇科普文章，使用gdb调试程序入门篇和中级篇，今天打算把最后的一部分写完，就是所谓的高级篇。其实很简单，也没有多复杂。只是个人认为gdb的使用，掌握到这个地方，对于常规的调试需求就已经足够了。至于更高级的应用，肯定是多多益善。但是学习工具的目的就在于提高工作效率，没有必要为了技术而技术，技术永远都只是一种工具。不知道这个观点是否会被技术迷所鄙视，呵呵。不多废话了，言归正传。
查看运行时数据
在你调试程序时，当程序被停住时，你可以使用print命令（简写命令为p），或是同义命令inspect来查看当前程序的运行数据。print命令的格式是：   
    　print <expr>
    　print /<f> <expr>
       <expr>是表达式，是你所调试的程序的语言的表达式（GDB可以调试多种编程语言），<f>是输出的格式，比如，如果要把表达式按16进制的格式输出，那么就是/x。
有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句：
　　int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));
　　于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：
　　p *array@len
　　@的左边是数组的首地址的值，也就是变量array所指向的内容，右边则是数据的长度，其保存在变量len中，其输出结果，大约是下面这个样子的：   
    (gdb) p *array@len
    $1 = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40}　　
　　输出格式
　　一般来说，GDB会根据变量的类型输出变量的值。但你也可以自定义GDB的输出的格式。例如，你想输出一个整数的十六进制，或是二进制来查看这个整型变量的中的位的情况。要做到这样，你可以使用GDB的数据显示格式：
　　 x  按十六进制格式显示变量。
    d  按十进制格式显示变量。
    u  按十六进制格式显示无符号整型。
    o  按八进制格式显示变量。
    t  按二进制格式显示变量。
    a  按十六进制格式显示变量。
    c  按字符格式显示变量。
    f  按浮点数格式显示变量。 (gdb) p i

2.         $21 = 101      
3.    
4.         (gdb) p/a i
5.         $22 = 0x65        
6.         (gdb) p/c
7. i
8.         $23 = 101 'e'        
9.         (gdb) p/f i
10.         $24 =
11. 1.41531145e-43        
12.         (gdb) p/x i
13.         $25 = 0x65  
15.         (gdb) p/t i
16.         $26 = 1100101

复制代码

　　查看内存
　　你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：
    x/<n/f/u> <addr>   
    n、f、u是可选的参数。
    n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
    f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
    u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。
    <addr>表示一个内存地址。
    n/f/u三个参数可以一起使用。例如：   
    命令：x/3uh 0x54320 表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。


　　注：关于gdb调试更多的内容，请查看http://blog.csdn.net/haoel/article/details/2883。