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GDB调试程序

2014-04-09 10:37 351 查看
用GDB调试程序
GDB概述
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GDB是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。或许,各位比较喜欢那种图形界面方式的,像VC、BCB等IDE的调试,但如果你是在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。所谓“寸有所长,尺有所短”就是这个道理。
一般来说,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。
从上面看来,GDB和一般的调试工具没有什么两样,基本上也是完成这些功能,不过在细节上,你会发现GDB这个调试工具的强大,大家可能比较习惯了图形化的调试工具,但有时候,命令行的调试工具却有着图形化工具所不能完成的功能。让我们一一看来。

一个调试示例
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源程序:tst.c
    1 #include

    2

    3 int func(int n)

    4 {

    5        int sum=0,i;

    6        for(i=0; i

    7        {

    8                sum+=i;

    9        }

   10        return sum;

    11 }

    12

    13

    14main()

    15 {

   16        int i;

   17        long result = 0;

   18        for(i=1; i<=100; i++)

   19        {

   20                result += i;

   21        }

    22

   23       printf("result[1-100] = %d /n", result );

   24       printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );

    25}
编译生成执行文件:(Linux下)

   hchen/test> cc -g tst.c -o tst
使用GDB调试:
hchen/test> gdb tst <----------
启动GDB

GNU gdb 5.1.1

Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.

GDB is free software, covered by the GNU General Public License,and you are

welcome to change it and/or distribute copies of it under certainconditions.

Type "show copying" to see the conditions.

There is absolutely no warranty for GDB.  Type"show warranty" for details.

This GDB was configured as "i386-suse-linux"...

(gdb)l    <-------------------- l命令相当于list,从第一行开始例出原码。

1       #include

2

3       int func(int n)

4       {

5               int sum=0,i;

6               for(i=0; i

7               {

8                       sum+=i;

9               }

10              return sum;

(gdb)      <--------------------
直接回车表示,重复上一次命令

11      }

12

13

14      main()

15      {

16              int i;

17              long result = 0;

18              for(i=1; i<=100; i++)

19              {

20                      result +=i;    

(gdb) break16   <-------------------- 设置断点,在源程序第16行处。

Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.

(gdb) break func  <--------------------设置断点,在函数func()入口处。

Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.

(gdb) info break  <--------------------查看断点信息。

NumType          Disp EnbAddress   What

1  breakpoint    keep y   0x08048496 in main attst.c:16

2  breakpoint    keep y   0x08048456 in func attst.c:5

(gdb)r          <---------------------
运行程序,run命令简写

Starting program: /home/hchen/test/tst
Breakpoint 1, main () attst.c:17   <----------
在断点处停住。

17              long result = 0;

(gdb)n         <---------------------
单条语句执行,next命令简写。

18              for(i=1; i<=100; i++)

(gdb) n

20                      result += i;

(gdb) n

18              for(i=1; i<=100; i++)

(gdb) n

20                      result += i;

(gdb)c         <---------------------
继续运行程序,continue命令简写。

Continuing.

result[1-100] =5050      <----------程序输出。
Breakpoint 2, func (n=250) attst.c:5

5               int sum=0,i;

(gdb) n

6               for(i=1; i<=n; i++)

(gdb) pi       <---------------------
打印变量i的值,print命令简写。

$1 = 134513808

(gdb) n

8                       sum+=i;

(gdb) n

6               for(i=1; i<=n; i++)

(gdb) p sum

$2 = 1

(gdb) n

8                       sum+=i;

(gdb) p i

$3 = 2<
4000
br />
(gdb) n

6               for(i=1; i<=n; i++)

(gdb) p sum

$4 = 3

(gdb)bt       <---------------------
查看函数堆栈。

#0  func (n=250) at tst.c:5

#1  0x080484e4 in main () at tst.c:24

#2  0x400409ed in __libc_start_main () from/lib/libc.so.6

(gdb) finish   <--------------------- 退出函数。

Run till exit from #0  func (n=250) attst.c:5

0x080484e4 in main () at tst.c:24

24             printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );

Value returned is $6 = 31375

(gdb)c    <--------------------- 继续运行。

Continuing.

result[1-250] =31375   <----------程序输出。
Program exited with code 027.<--------程序退出,调试结束。

(gdb)q    <--------------------- 退出gdb。

hchen/test>
好了,有了以上的感性认识,还是让我们来系统地认识一下gdb吧。
 

使用GDB
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[/b]
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++ -ghello.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。 

启动程序之后,再用gdb调试: 

$gdb <program> <PID> 

这里,<program>是程序的可执行文件名,<PID>是要调试程序的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。 

$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,<PID>是要调试程序的PID.这样gdb就附加到程序上了,但是现在还没法查看源代码,用file命令指明可执行文件就可以显示源代码了。 

 
其他常用命令:

修改发送给程序的参数: 

(gdb) set args no 

这里,假设我使用"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

载入指定的程序: 

(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。

显示缺省的参数列表: 

(gdb) show args 

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行和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。

指定程序直到退出当前循环体: 

(gdb) until 

或(gdb) u 

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

跳转执行程序到第5行: 

(gdb) jump 5 

这里,可以简写为"j 5"需要注意的是,跳转到第5行执行完毕之后,如果后面没有断点则继续执行,而并不是停在那里了。 

另外,跳转不会改变当前的堆栈内容,所以跳到别的函数中就会有奇怪的现象,因此最好跳转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。

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。

*强制调用函数: 

(gdb) call <expr> 

这里,<expr>可以是一个函数,这样就会返回函数的返回值,如果函数的返回类型是void那么就不会打印函数的返回值,但是实践发现,函数运行过程中的打印语句还是没有被打印出来。

设置条件断点: 

(gdb) break 46 if testsize==100 

这里,如果testsize==100就在46行处断点。 

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 <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(也是一种断点)。 

给指定文件(fileName)的某个行(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。 

显示当前调用函数堆栈中的函数: 

(gdb) backtrace 

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)。 

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。 

查看当前函数的程序语言: 

(gdb) info frame 

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。 

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。 

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。 

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了。 

用16进制显示(var)值: 

(gdb) print /x var 

这里可以知道,print可以指定显示的格式,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。 

如果a是一个数组,10个元素,如果要显示则: 

(gdb) print *a@10 

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。 

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。 

显示一个变量var的类型: 

(gdb) whatis var 

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。 

GDB启动时,可以加上一些GDB的启动开关,详细的开关可以用gdb -help查看。我在下面只例举一些比较常用的参数:
   -symbols
 

    -s 

   从指定文件中读取符号表。
   -se file 

   从指定文件中读取符号表信息,并把他用在可执行文件中。
   -core

    -c 

   调试时core dump的core文件。
   -directory

    -d

   加入一个源文件的搜索路径。默认搜索路径是环境变量中PATH所定义的路径。
 
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标签:  linux 调试 gdb