用 GDB 调试程序

Linux包含了一个叫gdb的GNU调试程序.gdb是一个用来调试C和C++程序的强力调试器.它使你能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况.以下是gdb所提供的一些功能:它使你能监视你程序中变量的值.它使你能设置断点以使程序在指定的代码行上停止执行.它使你能一行行的执行你的代码.
在命令行上键入gdb并按回车键就可以运行gdb了,如果一切正常的话,gdb将被启动并且你将在屏幕上看到类似的内容:

GDBisfreesoftwareandyouarewelcometodistributecopiesofit

undercertainconditions;type"showcopying"toseetheconditions.

ThereisabsolutelynowarrantyforGDB;type"showwarranty"fordetails.

GDB4.14(i486-slakware-linux),Copyright1995FreeSoftwareFoundation,Inc.

(gdb)

当你启动gdb后,你能在命令行上指定很多的选项.你也可以以下面的方式来运行gdb:

gdb<fname>

当你用这种方式运行gdb,你能直接指定想要调试的程序.这将告诉gdb装入名为fname的可执行文件.你也可以用gdb去检查一个因程序异常终止而产生的core文件,或者与一个正在运行的程序相连.你可以参考gdb指南页或在命令行上键入gdb-h得到一个有关这些选项的说明的简单列表.
为调试编译代码(CompilingCodeforDebugging)为了使gdb正常工作,你必须使你的程序在编译时包含调试信息.调试信息包含你程序里的每个变量的类型和在可执行文件里的地址映射以及源代码的行号.gdb利用这些信息使源代码和机器码相关联.
在编译时用-g选项打开调试选项.
gdb基本命令gdb支持很多的命令使你能实现不同的功能.这些命令从简单的文件装入到允许你检查所调用的堆栈内容的复杂命令,表27.1列出了你在用gdb调试时会用到的一些命令.想了解gdb的详细使用请参考gdb的指南页.
表27.1.基本gdb命令.
命令
描述
file
装入想要调试的可执行文件.
kill
终止正在调试的程序.
list
列出产生执行文件的源代码的一部分.
next
执行一行源代码但不进入函数内部.
step
执行一行源代码而且进入函数内部.
run
执行当前被调试的程序
quit
终止gdb
watch
使你能监视一个变量的值而不管它何时被改变.
break
在代码里设置断点,这将使程序执行到这里时被挂起.
make
使你能不退出gdb就可以重新产生可执行文件.
shell
使你能不离开gdb就执行UNIXshell命令.gdb支持很多与UNIXshell程序一样的命令编辑特征.你能象在bash或tcsh里那样按Tab键让gdb帮你补齐一个唯一的命令,如果不唯一的话gdb会列出所有匹配的命令.你也能用光标键上下翻动历史命令.
gdb应用举例本节用一个实例教你一步步的用gdb调试程序.被调试的程序相当的简单,但它展示了gdb的典型应用.
下面列出了将被调试的程序.这个程序被称为greeting,它显示一个简单的问候,再用反序将它列出.

#include<stdio.h>

main()

{charmy_string[]="hellothere";my_print(my_string);my_print2(my_string);

}

voidmy_print(char*string)

{printf("Thestringis%s\n",string);

}

voidmy_print2(char*string)

{char*string2;intsize,i;size=strlen(string);string2=(char*)malloc(size+1);for(i=0;i<size;i++)string2[size-i]=string[i];string2[size+1]=`\0';printf("Thestringprintedbackwardis%s\n",string2);

}

用下面的命令编译它:

gcc-otesttest.c

这个程序执行时显示如下结果:

Thestringishellothere

Thestringprintedbackwardis

输出的第一行是正确的,但第二行打印出的东西并不是我们所期望的.我们所设想的输出应该是:

Thestringprintedbackwardiserehtolleh

由于某些原因,my_print2函数没有正常工作.让我们用gdb看看问题究竟出在哪儿,先键入如下命令:

gdbgreeting

注意:记得在编译greeting程序时把调试选项打开.
如果你在输入命令时忘了把要调试的程序作为参数传给gdb,你可以在gdb提示符下用file命令来载入它:

(gdb)filegreeting

这个命令将载入greeting可执行文件就象你在gdb命令行里装入它一样.
这时你能用gdb的run命令来运行greeting了.当它在gdb里被运行后结果大约会象这样:

(gdb)run

Startingprogram:/root/greeting

Thestringishellothere

Thestringprintedbackwardis

Programexitedwithcode041

这个输出和在gdb外面运行的结果一样.问题是,为什么反序打印没有工作?为了找出症结所在,我们可以在my_print2函数的for语句后设一个断点,具体的做法是在gdb提示符下键入list命令三次,列出源代码:

(gdb)list

(gdb)list

(gdb)list

技巧:在gdb提示符下按回车健将重复上一个命令.
第一次键入list命令的输出如下:

1#include<stdio.h>

2

3main()

4{

5charmy_string[]="hellothere";

6

7my_print(my_string);

8my_print2(my_string);

9}

10

如果按下回车,gdb将再执行一次list命令,给出下列输出:

11my_print(char*string)

12{

13printf("Thestringis%s\n",string);

14}

15

16my_print2(char*string)

17{

18char*string2;

19intsize,i;

20

再按一次回车将列出greeting程序的剩余部分:

21size=strlen(string);

22string2=(char*)malloc(size+1);

23for(i=0;i<size;i++)

24string2[size-i]=string[i];

25string2[size+1]=`\0';

26printf("Thestringprintedbackwardis%s\n",string2);

27}

根据列出的源程序,你能看到要设断点的地方在第24行,在gdb命令行提示符下键入如下命令设置断点:

(gdb)break24

gdb将作出如下的响应:

Breakpoint1at0x139:filegreeting.c,line24

(gdb)

现在再键入run命令,将产生如下的输出:

Startingprogram:/root/greeting

Thestringishellothere

Breakpoint1,my_print2(string=0xbfffdc4"hellothere")atgreeting.c:24

24string2[size-i]=string[i]

你能通过设置一个观察string2[size-i]变量的值的观察点来看出错误是怎样产生的,做法是键入:

(gdb)watchstring2[size-i]

gdb将作出如下回应:

Watchpoint2:string2[size-i]

现在可以用next命令来一步步的执行for循环了:

(gdb)next

经过第一次循环后,gdb告诉我们string2[size-i]的值是`h`.gdb用如下的显示来告诉你这个信息:

Watchpoint2,string2[size-i]

Oldvalue=0`\000'

Newvalue=104`h'

my_print2(string=0xbfffdc4"hellothere")atgreeting.c:23

23for(i=0;i<size;i++)

这个值正是期望的.后来的数次循环的结果都是正确的.当i=10时,表达式string2[size-i]的值等于`e`,size-i的值等于1,最后一个字符已经拷到新串里了.
如果你再把循环执行下去,你会看到已经没有值分配给string2[0]了,而它是新串的第一个字符,因为malloc函数在分配内存时把它们初始化为空(null)字符.所以string2的第一个字符是空字符.这解释了为什么在打印string2时没有任何输出了.
现在找出了问题出在哪里,修正这个错误是很容易的.你得把代码里写入string2的第一个字符的的偏移量改为size-1而不是size.这是因为string2的大小为12,但起始偏移量是0,串内的字符从偏移量0到偏移量10,偏移量11为空字符保留.
为了使代码正常工作有很多种修改办法.一种是另设一个比串的实际大小小1的变量.这是这种解决办法的代码:

#include<stdio.h>

main()

{charmy_string[]="hellothere";my_print(my_string);my_print2(my_string);

}

my_print(char*string)

{printf("Thestringis%s\n",string);

}

my_print2(char*string)

{char*string2;intsize,size2,i;size=strlen(string);size2=size-1;string2=(char*)malloc(size+1);for(i=0;i<size;i++)string2[size2-i]=string[i];string2[size]=`\0';printf("Thestringprintedbackwardis%s\n",string2);

}

资源

http://wiki.ubuntu.org.cn/%E7%94%A8GDB%E8%B0%83%E8%AF%95%E7%A8%8B%E5%BA%8F

http://fanqiang.chinaunix.net/program/other/2006-07-14/4834.shtml

http://www.cs.cmu.edu/~gilpin/tutorial/