GDB
Posted 只缘心高嫌地窄
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了GDB相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
- 部分转载自:陈皓
- GDB中应该知道的几个调试方法
- here
知识储备
- 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
实例
- gdb + 可执行文件 开始调试
- 输入start,则程序会从主函数开始一行一行往下执行。
- 虽说已经执行了,但是却看不到什么东西,因为编译的时候没有加-g参数
#include <stdio.h>
int func(int n)
int sum = 0, i;
for (i = 0; i < n; i++)
sum += i;
return sum;
main()
int i;
int result = 0;
for (i = 1; i <= 100; i++)
result += i;
printf("result[1-100] = %d \\n", result);
printf("result[1-250] = %d \\n", func(250));
常用命令
- gdb JD 开始调试
- (gdb)l 命令相当于list,从第一行开始例出原码 (list) 缩写
- (gdb)b 16 设置断点,在源程序第16行处
- b func 设置断点,在函数func()入口处
- i b 查看断点信息 (info break) 缩写
- r 运行程序,run命令简写
- n 单条语句执行,next命令简写
- c 继续运行程序,continue命令简写
- p i 打印变量i的值,print命令简写,在调试过程中
- bt 查看函数堆栈 backtrace 缩写
- fin 退出函数 finish 缩写
- q 退出gdb
(gdb) b 'bubble( M-?
bubble(double,double) bubble(int,int)
(gdb) b 'bubble(
- 你可以查看到C++中的所有的重载函数及参数。(注:M-?和“按两次TAB键”是一个意思)
启动GDB
- 1、gdb program也就是你的执行文件,一般在当然目录下。
- 2、gdb 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 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。
帮助
- gdb的命令很多,gdb把之分成许多个种类。help命令只是例出gdb的命令种类,如果要看种类中的命令,可以使用help 命令,如:help breakpoints,查看设置断点的所有命令。也可以直接help 来查看命令的帮助
Shell && Make
- shell
- 调用UNIX的shell来执行,环境变量SHELL中定义的UNIX的shell将会被用来执行,如果SHELL没有定义,那就使用UNIX的标准shell:/bin/sh。(在Windows中使用Command.com或cmd.exe)
- make
- 可以在gdb中执行make命令来重新build自己的程序。这个命令等价于“shell make ”。
在GDB中运行程序 && cd && pwd && set && show
- 当以gdb 方式启动gdb后,gdb会在PATH路径和当前目录中搜索的源文件。如要确认gdb是否读到源文件,可使用l或list命令,看看gdb是否能列出源代码。
- 在gdb中,运行程序使用r或是run命令。程序的运行,你有可能需要设置下面四方面的事。
- 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
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
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
调试已运行的程序
- 1、在UNIX下用ps查看正在运行的程序的PID(进程ID),然后用gdb PID格式挂接正在运行的程序。
- 2、先用gdb 关联上源代码,并进行gdb,在gdb中用attach命令来挂接进程的PID。并用detach来取消挂接的进程。
暂停 / 恢复程序运行
- 调试程序中,暂停程序运行是必须的,GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住,在什么条件下停住,在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量,以及运行时的流程。
- 当进程被gdb停住时,你可以使用info program 来查看程序的是否在运行,进程号,被暂停的原因。
- 在gdb中,我们可以有以下几种暂停方式:断点(BreakPoint)、观察点(WatchPoint)、捕捉点(CatchPoint)、信号(Signals)、线程停止(Thread Stops)。如果要恢复程序运行,可以使用c或是continue命令。
设置断点(BreakPoint)
- 我们用break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法:
- break 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 在指定行号停住。
- break +offset
- break -offset 在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数。
- 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 break命令没有参数时,表示在下一条指令处停住。
- break … if …可以是上述的参数,condition表示条件,在条件成立时停住。比如在循环境体中,可以设置break if i=100,表示当i为100时停住程序。
查看断点时,可使用info命令,如下所示:(注:n表示断点号)
- info breakpoints [n]
- info break [n]
设置捕捉点(CatchPoint)
- 你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如:载入共享库(动态链接库)或是C++的异常。设置捕捉点的格式为:
- catch 当event发生时,停住程序。event可以是下面的内容:
- 1、throw 一个C++抛出的异常。(throw为关键字)
- 2、catch 一个C++捕捉到的异常。(catch为关键字)
- 3、exec 调用系统调用exec时。(exec为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
- 4、fork 调用系统调用fork时。(fork为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
- 5、vfork 调用系统调用vfork时。(vfork为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
- 6、load 或 load 载入共享库(动态链接库)时。(load为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
- 7、unload 或 unload 卸载共享库(动态链接库)时。(unload为关键字,目前此功能只在HP-UX下有用)
- tcatch 只设置一次捕捉点,当程序停住以后,应点被自动删除。
维护停止点
上面说了如何设置程序的停止点,GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中,如果你觉得已定义好的停止点没有用了,你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。
- clear 清除所有的已定义的停止点。
- clear
- clear 清除所有设置在函数上的停止点。
- clear
- clear 清除所有设置在指定行上的停止点。
- 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。
比删除更好的一种方法是disable停止点,disable了的停止点,GDB不会删除,当你还需要时,enable即可,就好像回收站一样。
- 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。
- enable [breakpoints] once range… enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动disable。
- enable [breakpoints] delete range… enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动删除。
停止条件维护
- 前面在说到设置断点时,我们提到过可以设置一个条件,当条件成立时,程序自动停止,这是一个非常强大的功能,这里,我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说,为断点设置一个条件,我们使用if关键词,后面跟其断点条件。并且,条件设置好后,我们可以用condition命令来修改断点的条件。(只有break和watch命令支持if,catch目前暂不支持if)
- condition 修改断点号为bnum的停止条件为expression。
- condition 清除断点号为bnum的停止条件。
- 还有一个比较特殊的维护命令ignore,你可以指定程序运行时,忽略停止条件几次。
- ignore 表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。
为停止点设定运行命令
- 我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。也就是说,当运行的程序在被停止住时,我们可以让其自动运行一些别的命令,这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。
commands [bnum]
... command-list ...
end
- 为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时,gdb会依次运行命令列表中的命令。
- 例如:
break foo if x>0
commands
printf "x is %d/n",x
continue
end
- 断点设置在函数foo中,断点条件是x>0,如果程序被断住后,也就是,一旦x的值在foo函数中大于0,GDB会自动打印出x的值,并继续运行程序。
- 如果你要清除断点上的命令序列,那么只要简单的执行一下commands命令,并直接在打个end就行了。
断点菜单
- 在C++中,可能会重复出现同一个名字的函数若干次(函数重载),在这种情况下,break 不能告诉GDB要停在哪个函数的入口。当然,你可以使用break
(gdb) b String::after
[0] cancel
[1] all
[2] file:String.cc; line number:867
[3] file:String.cc; line number:860
[4] file:String.cc; line number:875
[5] file:String.cc; line number:853
[6] file:String.cc; line number:846
[7] file:String.cc; line number:735
> 2 4 6
Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
Multiple breakpoints were set.
Use the "delete" command to delete unwanted
breakpoints.
(gdb)
- 可见,GDB列出了所有after的重载函数,你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点,1表示所有函数都设置断点。
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 [ignore-count]
- c [ignore-count]
- fg [ignore-count] 恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue,c,fg三个命令都是一样的意思。
- step 单步跟踪,如果有函数调用,他会进入该函数。进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的step in。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 同样单步跟踪,如果有函数调用,他不会进入该函数。很像VC等工具中的step over。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。
- set step-mode
- set step-mode on 打开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。
- set step-mod off 关闭step-mode模式。
- 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。
- stepi 或 si
- 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)
信号(Signals)
- 信号是一种软中断,是一种处理异步事件的方法。一般来说,操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX,比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号,比如SIGINT表示中断字符信号,也就是Ctrl+C的信号,SIGBUS表示硬件故障的信号;SIGCHLD表示子进程状态改变信号;SIGKILL表示终止程序运行的信号,等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。
- GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号,你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时,马上停住正在运行的程序,以供你进行调试。你可以用GDB的handle命令来完成这一功能。
- handle
线程(Thread Stops)
- 如果你程序是多线程的话,你可以定义你的断点是否在所有的线程上,或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。
- break thread
- break thread if … linespec指定了断点设置在的源程序的行号。threadno指定了线程的ID,注意,这个ID是GDB分配的,你可以通过“info threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread 则表示你的断点设在所有线程上面。你还可以为某线程指定断点条件。如:
- (gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim
- 当你的程序被GDB停住时,所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时,所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。
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。
- 下面是一些查看函数调用栈信息的GDB命令:
- backtrace
- bt 打印当前的函数调用栈的所有信息。如:
(gdb) bt
#0 func (n=250) at tst.c:6
#1 0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
从上可以看出函数的调用栈信息:__libc_start_main --> main() --> func()
- backtrace
- bt n是一个正整数,表示只打印栈顶上n层的栈信息。
- backtrace <-n>
- bt <-n> -n表一个负整数,表示只打印栈底下n层的栈信息。
- 如果你要查看某一层的信息,你需要在切换当前的栈,一般来说,程序停止时,最顶层的栈就是当前栈,如果你要查看栈下面层的详细信息,首先要做的是切换当前栈。
- frame
- f n是一个从0开始的整数,是栈中的层编号。比如:frame 0,表示栈顶,frame 1,表示栈的第二层。
- up 表示向栈的上面移动n层,可以不打n,表示向上移动一层。
- down 表示向栈的下面移动n层,可以不打n,表示向下移动一层。
- 上面的命令,都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令:
- select-frame 对应于 frame 命令。
- up-silently 对应于 up 命令。
- down-silently 对应于 down 命令。
- 查看当前栈层的信息,你可以用以下GDB命令:
- frame 或 f 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 frame
- 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。比如:函数地址,调用函数的地址,被调用函数的地址,目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如:
(gdb) info f
Stack level 0, frame at 0xbffff5d4:
eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
called by frame at 0xbffff60c
source language c.
Arglist at 0xbffff5d4, args: n=250
Locals at 0xbffff5d4, Previous frame's sp is 0x0
Saved registers:
ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8
- 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。
查看源程序
显示源代码
- GDB 可以打印出所调试程序的源代码,当然,在程序编译时一定要加上-g的参数,把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后,GDB会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用list命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的GDB命令吧。
- list 显示程序第linenum行的周围的源程序。
- list 显示函数名为function的函数的源程序。
- list 显示当前行后面的源程序。
- list - 显示当前行前面的源程序。
- 一般是打印当前行的上5行和下5行,如果显示函数是是上2行下8行,默认是10行,当然,你也可以定制显示的范围,使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。
- set listsize 设置一次显示源代码的行数。
- show listsize 查看当前listsize的设置。
- list命令还有下面的用法:
- list , 显示从first行到last行之间的源代码。
- list , 显示从当前行到last行之间的源代码。
- list + 往后显示源代码。
- 一般来说在list后面可以跟以下这们的参数:
<linenum> 行号。
<+offset> 当前行号的正偏移量。
<-offset> 当前行号的负偏移量。
<filename:linenum> 哪个文件的哪一行。
<function> 函数名。
<filename:function> 哪个文件中的哪个函数。
<*address> 程序运行时的语句在内存中的地址。
搜索源代码
- 不仅如此,GDB还提供了源代码搜索的命令:
- forward-search
- search 向前面搜索。
- reverse-search 全部搜索。
- 其中,就是正则表达式,也主一个字符串的匹配模式,关于正则表达式,我就不在这里讲了,还请各位查看相关资料。
指定源文件的路径
- 某些时候,用-g编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字,没有路径名。GDB提供了可以让你指定源文件的路径的命令,以便GDB进行搜索。
- directory
源代码的内存
- 你可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”,“函数名”,“文件名:行号”,“文件名:函数名”,这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址,如:
(gdb) info line tst.c:func
Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456 <func+6> and ends at 0x804845d <func+13>.
- 还有一个命令(disassemble)你可以查看源程序的当前执行时的机器码,这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。
(gdb) disassemble func
Dump of assembler code for function func:
0x8048450 <func>: push %ebp
0x8048451 <func+1>: mov %esp,%ebp
0x8048453 <func+3>: sub $0x18,%esp
0x8048456 <func+6>: movl $0x0,0xfffffffc(%ebp)
0x804845d <func+13>: movl $0x1,0xfffffff8(%ebp)
0x8048464 <func+20>: mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048467 <func+23>: cmp 0x8(%ebp),%eax
0x804846a <func+26>: jle 0x8048470 <func+32>
0x804846c <func+28>: jmp 0x8048480 <func+48>
0x804846e <func+30>: mov %esi,%esi
0x8048470 <func+32>: mov 0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048473 <func+35>: add %eax,0xfffffffc(%ebp)
0x8048476 <func+38>: incl 0xfffffff8(%ebp)
0x8048479 <func+41>: jmp 0x8048464 <func+20>
0x804847b <func+43>: nop
0x804847c <func+44>: lea 0x0(%esi,1),%esi
0x8048480 <func+48>: mov 0xfffffffc(%ebp),%edx
0x8048483 <func+51>: mov %edx,%eax
0x8048485 <func+53>: jmp 0x8048487 <func+55>
0x8048487 <func+55>: mov %ebp,%esp
0x8048489 <func+57>: pop %ebp
0x804848a <func+58>: ret
End of assembler dump.
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 / 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),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。
表达式
- print和许多GDB的命令一样,可以接受一个表达式,GDB会根据当前的程序运行的数据来计算这个表达式,既然是表达式,那么就可以是当前程序运行中的const常量、变量、函数等内容。可惜的是GDB不能使用你在程序中所定义的宏。
- 表达式的语法应该是当前所调试的语言的语法,由于C/C++是一种大众型的语言,所以,本文中的例子都是关于C/C++的。(而关于用GDB调试其它语言的章节,我将在后面介绍)
- 在表达式中,有几种GDB所支持的操作符,它们可以用在任何一种语言中。
@ 是一个和数组有关的操作符,在后面会有更详细的说明。
:: 指定一个在文件或是一个函数中的变量。
<type> <addr> 表示一个指向内存地址<addr>的类型为type的一个对象。
程序变量
- 在GDB中,你可以随时查看以下三种变量的值:
- 1、全局变量(所有文件可见的)
- 2、静态全局变量(当前文件可见的)
- 3、局部变量(当前Scope可见的)
- 如果你的局部变量和全局变量发生冲突(也就是重名),一般情况下是局部变量会隐藏全局变量,也就是说,如果一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时,如果当前停止点在函数中,用print显示出的变量的值会是函数中的局部变量的值。如果此时你想查看全局变量的值时,你可以使用“::”操作符:
- file::variable
- function::variable 可以通过这种形式指定你所想查看的变量,是哪个文件中的或是哪个函数中的。例如,查看文件f2.c中的全局变量x的值:
gdb) p 'f2.c'::x
- 当然,“::”操作符会和C++中的发生冲突,GDB能自动识别“::” 是否C++的操作符,所以你不必担心在调试C++程序时会出现异常。
- 另外,需要注意的是,如果你的程序编译时开启了优化选项,那么在用GDB调试被优化过的程序时,可能会发生某些变量不能访问,或是取值错误码的情况。这个是很正常的,因为优化程序会删改你的程序,整理你程序的语句顺序,剔除一些无意义的变量等,所以在GDB调试这种程序时,运行时的指令和你所编写指令就有不一样,也就会出现你所想象不到的结果。对付这种情况时,需要在编译程序时关闭编译优化。一般来说,几乎所有的编译器都支持编译优化的开关,例如,GNU的C/C++编译器GCC,你可以使用“-gstabs”选项来解决这个问题。关于编译器的参数,还请查看编译器的使用说明文档。
数组
- 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
如果是静态数组的话,可以直接用print数组名,就可以显示数组中所有数据的内容了。
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
$21 = 101
(gdb) p/a i
$22 = 0x65
(gdb) p/c i
$23 = 101 'e'
(gdb) p/f i
$24 = 1.41531145e-43
(gdb) p/x i
$25 = 0x65
(gdb) p/t i
$26 = 1100101
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,如果地址是指令地址,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。
(gdb) whatis width
type = double
(gdb) p width
$4 = 13
(gdb) set width=47
Invalid syntax in expression.
- 因为,set width是GDB的命令,所以,出现了“Invalid syntax in expression”的设置错误,此时,你可以使用set var命令来告诉GDB,width不是你GDB的参数,而是程序的变量名,如:
(gdb) set var width=47
- 另外,还可能有些情况,GDB并不报告这种错误,所以保险起见,在你改变程序变量取值时,最好都使用set var格式的GDB命令。
跳转执行
- 一般来说,被调试程序会按照程序代码的运行顺序依次执行。GDB提供了乱序执行的功能,也就是说,GDB可以修改程序的执行顺序,可以让程序执行随意跳跃。这个功能可以由GDB的jump命令来完:
- jump
- 指定下一条语句的运行点。可以是文件的行号,可以是file:line格式,可以是+num这种偏移量格式。表式着下一条运行语句从哪里开始。
- jump
- 这里的是代码行的内存地址。
- 注意,jump命令不会改变当前的程序栈中的内容,所以,当你从一个函数跳到另一个函数时,当函数运行完返回时进行弹栈操作时必然会发生错误,可能结果还是非常奇怪的,甚至于产生程序Core Dump。所以最好是同一个函数中进行跳转。
- 熟悉汇编的人都知道,程序运行时,有一个寄存器用于保存当前代码所在的内存地址。所以,jump命令也就是改变了这个寄存器中的值。于是,你可以使用“set $pc”来更改跳转执行的地址。如:
- set $pc = 0x485
产生信号量
- 使用singal命令,可以产生一个信号量给被调试的程序。如:中断信号Ctrl+C。这非常方便于程序的调试,可以在程序运行的任意位置设置断点,并在该断点用GDB产生一个信号量,这种精确地在某处产生信号非常有利程序的调试。
- 语法是:signal ,UNIX的系统信号量通常从1到15。所以取值也在这个范围。
- single命令和shell的kill命令不同,系统的kill命令发信号给被调试程序时,是由GDB截获的,而single命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。
强制函数返回
- 如果你的调试断点在某个函数中,并还有语句没有执行完。你可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。
- return
- return 使用return命令取消当前函数的执行,并立即返回,如果指定了,那么该表达式的值会被认作函数的返回值。
强制调用函数
- call 表达式中可以一是函数,以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值,如果函数返回值是void,那么就不显示。
- 另一个相似的命令也可以完成这一功能——print,print后面可以跟表达式,所以也可以用他来调用函数,print和call的不同是,如果函数返回void,call则不显示,print则显示函数返回值,并把该值存入历史数据中。
在不同语言中使用GDB
- GDB支持下列语言:C, C++, Fortran, PASCAL, Java, Chill, assembly, 和 Modula-2。一般说来,GDB会根据你所调试的程序来确定当然的调试语言,比如:发现文件名后缀为“.c”的,GDB会认为是C程序。文件名后缀为“.C, .cc, .cp, .cpp, .cxx, .c++”的,GDB会认为是C++程序。而后缀是“.f, .F”的,GDB会认为是Fortran程序,还有,后缀为如果是“.s, .S”的会认为是汇编语言。
- 也就是说,GDB会根据你所调试的程序的语言,来设置自己的语言环境,并让GDB的命令跟着语言环境的改变而改变。比如一些GDB命令需要用到表达式或变量时,这些表达式或变量的语法,完全是根据当前的语言环境而改变的。例如C/C++中对指针的语法是*p,而在Modula-2中则是p^。并且,如果你当前的程序是由几种不同语言一同编译成的,那到在调试过程中,GDB也能根据不同的语言自动地切换语言环境。这种跟着语言环境而改变的功能,真是体贴开发人员的一种设计。
- 下面是几个相关于GDB语言环境的命令:
- show language 查看当前的语言环境。如果GDB不能识为你所调试的编程语言,那么,C语言被认为是默认的环境。
- info frame 查看当前函数的程序语言。
- info source 查看当前文件的程序语言。
- 如果GDB没有检测出当前的程序语言,那么你也可以手动设置当前的程序语言。使用set language命令即可做到。
- 当set language命令后什么也不跟的话,你可以查看GDB所支持的语言种类:
(gdb) set language
The currently understood settings are:
local or auto Automatic setting based on source file
c Use the C language
c++ Use the C++ language
asm Use the Asm language
chill Use the Chill language
fortran Use the Fortran language
java Use the Java language
modula-2 Use the Modula-2 language
pascal Use the Pascal language
scheme Use the Scheme language
- 于是你可以在set language后跟上被列出来的程序语言名,来设置当前的语言环境。
GDB中应该知道的几个调试方法
多线程调试
- 多线程调试可能是问得最多的。其实,重要就是下面几个命令:
- info thread 查看当前进程的线程。
- thread 切换调试的线程为指定ID的线程。
- break file.c:100 thread all 在file.c文件第100行处为所有经过这里的线程设置断点。
- set scheduler-locking off|on|step,这个是问得最多的。在使用step或者continue命令调试当前被调试线程的时候,其他线程也是同时执行的,怎么只让被调试程序执行呢?通过这个命令就可以实现这个需求。
- off 不锁定任何线程,也就是所有线程都执行,这是默认值。
- on 只有当前被调试程序会执行。
- step 在单步的时候,除了next过一个函数的情况(熟悉情况的人可能知道,这其实是一个设置断点然后continue的行为)以外,只有当前线程会执行。
调试宏
- 这个问题超多。在GDB下,我们无法print宏定义,因为宏是预编译的。但是我们还是有办法来调试宏,这个需要GCC的配合。
- 在GCC编译程序的时候,加上-ggdb3参数,这样,你就可以调试宏了。
- 另外,你可以使用下述的GDB的宏调试命令 来查看相关的宏。
- info macro – 你可以查看这个宏在哪些文件里被引用了,以及宏定义是什么样的。
- macro – 你可以查看宏展开的样子。
源文件
- 这个问题问的也是很多的,太多的朋友都说找不到源文件。在这里我想提醒大家做下面的检查:
- 编译程序员是否加上了-g参数以包含debug信息。
- 路径是否设置正确了。使用GDB的directory命令来设置源文件的目录。
- 下面给一个调试/bin/ls的示例(ubuntu下)
$ apt-get source coreutils
$ sudo apt-get install coreutils-dbgsym
$ gdb /bin/ls
GNU gdb (GDB) 7.1-ubuntu
(gdb) list main
1192 ls.c: No such file or directory.
in ls.c
(gdb) directory ~/src/coreutils-7.4/src/
Source directories searched: /home/hchen/src/coreutils-7.4:$cdir:$cwd
(gdb) list main
1192
1193
1194
1195 int
1196 main (int argc, char **argv)
1197
1198 int i;
1199 struct pending *thispend;
1200 int n_files;
1201
条件断点
- 条件断点是语法是:break [where] if [condition],这种断点真是非常管用。尤其是在一个循环或递归中,或是要监视某个变量。注意,这个设置是在GDB中的,只不过每经过那个断点时GDB会帮你检查一下条件是否满足。
命令行参数
- 有时候,我们需要调试的程序需要有命令行参数,很多朋友都不知道怎么设置调试的程序的命令行参数。其实,有两种方法:
- gdb命令行的 –args 参数
- gdb环境中 set args命令。
gdb的变量
- 有时候,在调试程序时,我们不单单只是查看运行时的变量,我们还可以直接设置程序中的变量,以模拟一些很难在测试中出现的情况,比较一些出错,或是switch的分支语句。使用set命令可以修改程序中的变量。
- 另外,你知道gdb中也可以有变量吗?就像shell一样,gdb中的变量以$开头,比如你想打印一个数组中的个个元素,你可以这样:
(gdb) set $i = 0
(gdb) p a[$i++]
... #然后就一路回车下去了
- 当然,这里只是给一个示例,表示程序的变量和gdb的变量是可以交互的。
x命令
- 也许,你很喜欢用p命令。所以,当你不知道变量名的时候,你可能会手足无措,因为p命令总是需要一个变量名的。x命令是用来查看内存的,在gdb中 “help x” 你可以查看其帮助。
- x/x 以十六进制输出
- x/d 以十进制输出
- x/c 以单字符输出
- x/i 反汇编 – 通常,我们会使用 x/10i ip−20来查看当前的汇编( ip是指令寄存器)
- x/s 以字符串输出
command命令
- 有一些朋友问我如何自动化调试。这里向大家介绍command命令,简单的理解一下,其就是把一组gdb的命令打包,有点像字处理软件的“宏”。下面是一个示例:
`
(gdb) break func
Breakpoint 1 at 0x3475678: file test.c, line 12.
(gdb) command 1
Type commands for when breakpoint 1 is hit, one per line.
End with a line saying just "end".
print arg1
print arg2
print arg3
end
(gdb)
- 当我们的断点到达时,自动执行command中的三个命令,把func的三个参数值打出来。
以上是关于GDB的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章