工具篇之GDB调试器用法

Posted 2020-11-17 jimodetiantang

GDB 完成的作用：

1. 启动程序，可以按照工程师自定义的要求随心所欲的运行程序
2. 让被调试的程序在工程师指定的断点处停住，断点可以是条件表达式
3. 当程序被停住时，可以检查此时程序中所发生的事，并追索上文
4. 动态改变程序的运行环境

常见问题：

1. 如何打印变量的值？（print var）
2. 如何打印变量的地址？（print &var)
3. 如何打印地址的数据值？(print *address)
4. 如何查看当前运行的文件和行？（backtrace）
5. 如何查看指定文件的代码？（list file:N）
6. 如何立即执行完当前的函数，但是并不是执行完整个应用程序？（finish）
7. 如何程序是多文件的，怎样定位到指定文件的指定行或者函数？(list file:N)
8. 如何循环次数很多，如何执行完当前的循环？（until）
9. 多线程如何调试？

gdb 常用命令

• backtrace（或bt）：查看各级函数调用及参数
• finish：连续运行到当前函数返回为止，然后停下来等待命令，即运行完当前函数
• frame（或 f）帧编号：选择栈帧
• info（或 i）locals：查看当前栈帧局部变量的值
• list（或 l）：列出源代码，接着上次的位置往下列，每次列 10 行
• list 行号：列出从第几行开始的源代码
• list 函数名：列出某个函数的源代码
• next（或 n）：执行下一条语句
• print（或 p）：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
• quit（或 q）：退出 gdb 调试环境
• set var：修改变量的值
• set args 参数1 ...：设置传入的参数
• start：开始执行程序，停在 main 函数第一行语句前面等待命令
• step（或 s）：执行下一条语句，如果有函数调用则进入到函数中

举例

1. 启动 gdb

gdb

这样可以和 gdb 进行交互了。

2. 启动 gdb，并且分屏显示源代码

gdb -tui

这样，使用了 ‘-tui‘ 选项，启动可以直接将屏幕分成了两个部分，上面显示源代码，比用 list 方便多了。这时候使用上下方向键可以产看源代码，
想要命令行使用上下键就用 [Ctrl + n] 和 [Ctrl + p].

3. 启动 gdb 调试指定程序 app

gdb app

这样就在启动 gdb 之后直接载入了 app 可执行程序，需要注意的是，载入的 app 程序必须在编译的时候有 gdb 调试选项，例如 ‘gcc -g app app.c‘，
注意，如果修改了程序的源代码，但是没有编译，那么在 gdb 中显示的会是改动后的源代码，但是运行的是改动前的程序，这样会导致跟踪错乱的。

4. 启动程序后，再用 gdb 调试

gdb <program> <PID>

这里，

5. 启动程序之后，再启动 gdb 调试

gdb <PID>

这里，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，

6. 启动 gdb 后的交互命令

交互命令支持 tab 补全

7. 显示帮助信息

(gdb) help

8. 载入执行的程序

(gdb) file app

这样在 gdb 中载入想要调试的可执行程序 app。如果刚开始运行 gdb 而不是用 gdb app 启动的话可以这样载入 app 程序，当然编译 app 的时候要加入 -g
调试选项。

9. 重新运行调试的程序

(gdb) run

要想运行准备调试的程序，可使用 run 命令，在它后面可以跟随发给该程序的任何参数，包括标准输入和标准输出说明符 ( < 和 > ) 和 shell 通配符
（*、?、[、]）在内。

10. 修改发送给程序的参数

(gdb) set args no

这里，假设使用 "r yes" 设置程序启动参数为 yes，那么这里的 set args 会设置参数 argv[1] 为 no。

11. 显示缺省的参数列表

(gdb) show args

12. 列出指定区域（n1 到 n2 之间）的代码

(gdb) list n1 n2

这样，list 可以简写为 l，将会显示 n1 和 n2 行之间的代码，如果使用 -tui 启动 gdb，将会在相应的位置显示。如果没有 n1 和 n2 参数，那么就会
默认显示当前行和之后的 10 行，再执行又下滚 10 行。另外，list 还可以接函数名。

一般来说在 list 后面可以跟以下这些参数：

• <+offset>: 当前行号的正偏移量
• <-offset>: 当前行号的负偏移量
• <*address>: 程序运行时的语句在内存中的地址

13. 执行下一步

(gdb) next

这样，执行一行代码，如果是函数也会跳过该函数。这个命令简化为 n。

14. 执行 N 次下一步

(gdb) next N

15. 执行上次执行的命令

(gdb) [Enter]

这里，直接输入回车就会执行上次的命令了。

16. 单步进入

(gdb) step

这样，也会执行一行代码，不过如果遇到函数的话就会进入函数的内部，再一行一行的执行。

17. 执行完当前函数返回到调用它的函数

(gdb) finish

这里，运行程序，直到当前函数运行完毕返回再停止。例如进入的单步执行如果已经进入了某函数，而想退出该函数返回到他的调用函数中，可使用 finish。

18. 指定程序直到退出当前循环体

(gdb) until

简写为 u。这里需要把光标停止在循环的头部，然后输入 u 就自动执行全部的循环了。

19. 跳转执行程序到第 5 行

(gdb) jump 5

简写为 "j 5"。需要注意的是，跳转到第 5 行执行完毕之后，如果后面没有断电则继续执行，而并不是停在那里了。另外，跳转也不会改变当前堆栈内容，
所以跳到别的函数中就会有奇怪的现象，因此跳转最好在一个函数内部进行，跳转的参数也可以是程序代码行的地址，函数名等等类似 list。

20. 强制返回当前函数

(gdb) return

这样，将会忽略当前函数还没有执行完毕的语句，强制返回。return 后面可以接一个表达式，表达式的返回值就是函数的返回值。

21. 强制调用函数

(gdb) call <expr>

这里，

22. 强制调用函数 2

(gdb) print <expr>

这里，print 和 call 的功能类似，不同的是，如果函数的返回值是 void 那么 call 不会打印返回值，但是 print 还是会打印出函数的返回值并且存放到
历史记录中。

23. 在当前的文件中某一行（假设为 6） 设定断点

(gdb) break 6

24. 设置条件断点

(gdb) break 46 if testsize == 100

这里，如果 testsize == 100 就在 46 行处设置断点。

24. 检测表达式变化则停住

(gdb) watch i != 10

这里，i != 10 这个表达式一旦变化，则停住。watch

25. 在当前的文件中为某一函数（假设为 func）处设定断点

(gdb) break func

26. 给指定文件（filename）的某一行（N）处设置断点

(gdb) break filename:N

这里，给某文件中的函数设置断点是同理的。

27. 显示当前 gdb 断点信息

(gdb) info breakpoints

这里，可以简写为 info break。会显示当前所有的断点，断点号，断点位置等等。

28. 删除 N 号断点

(gdb) delete N

29. 删除所有断点

(gdb) delete

30. 清除行 N 上面的所有断点

(gdb) clear N

31. 继续运行程序直接运行到下一个断点

(gdb) continue

这里，如果没有断点就一直运行.#### 38. 终止一个正在调试的程序

(gdb) kill

这里，输入 kill 就会终止正在调试的程序。

print 显示变量(var)值

(gdb) print var

这里，print 简写为 p，print 是 gdb 的一个功能很强的命令，利用它可以显示被调试的语言中任何有效的表达式。表达式除了包含你程序中的变量外，
还可以包含函数调用，复杂数据结构和历史等等。

32. 显示当前调用函数堆栈中的函数

(gdb) backtrace

简写 bt。命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所有有效过程和调用这些过程的参数。当然，这里也会显示出当前运行到了哪里（文件，行）。

33. 查看当前调试程序的语言环境

(gdb) show language

这里，如果 gdb 不能识别你所调试的程序，那么默认是 c 语言。

34. 查看当前函数的程序语言

(gdb) info frame

35. 显示当前的调试源文件

(gdb) info source

这样会显示当前所在的源代码文件信息，例如文件名称，程序语言等。

36. 手动设置当前的程序语言为 c++

(gdb) set language c++

这里，如果 gdb 没有检测出你的程序语言，你可以这样设置。

37. 查看可以设置的程序语言

(gdb) set language

这里，使用没有参数的 set language 可以查看 gdb 中可以设置的程序语言。

38. 终止一个正在调试的程序

(gdb) kill

这里，输入 kill 就会终止正在调试的程序。

39. print 显示变量(var)值

(gdb) print var

这里，print 简写为 p，print 是 gdb 的一个功能很强的命令，利用它可以显示被调试的语言中任何有效的表达式。表达式除了包含你程序中的变量外，
还可以包含函数调用，复杂数据结构和历史等等。

40. 用 16 进制显示（var）值

(gdb) print /x var

print 可以执行显示的格式，这里用 ‘/x‘ 表示 16 进制的格式。

可以支持的变量显示格式有：

• 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

41. 如果 a 是一个数组，10 个元素，如果要显示则

(gdb) print *[email protected]

这样，会显示 10 个元素，无论 a 是 double 或者是 int 的都会正确地显示 10 个元素。

42. 修改运行时候的变量值

(gdb) print x=4

这里，x=4 是 C/C++ 的语法，意为把变量 x 值改为 4，如果你当前调试的语言是 Pascal，那么你可以使用 Pascal 的语法：x:=4。

43. 显示一个变量 var 的类型

(gdb) whatis var

44. 以更详细的方式显示变量 var 的类型

(gdb) ptype var

这里，会打印出 var 的结构定义。