#概述
一般来说,GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能:
- 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。
- 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)
- 当程序被停住时,可以检查此时你的程序中所发生的事。
- 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
hchen/test> cc -g tst.c -o tst
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
使用GDB调试:
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hchen/test> gdb <program> <---------- 启动GDB
-
hchen/test> 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。
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hchen/test> 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。
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 <file>
-s <file>
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 <file>
-c <file>
调试时core dump的core文件。
-directory <directory>
-d <directory>
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。
#命令概述
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。
#GDB中运行UNIX的shell程序
在gdb环境中,你可以执行UNIX的shell的命令,使用gdb的shell命令来完成:
shell <command string>
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)
还有一个gdb命令是make:
make <make-args>
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
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。
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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。
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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。 -
工作目录。
cd
相当于shell的cd命令。 pwd 显示当前的所在目录。 -
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 两种方法:
- 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。
- 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.如果要恢复程序运行,可以使用c或是continue命令。
##设置断点
我们用break命令来设置断点
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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。
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break
在指定行号停住。
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break+-offset
在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数
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break filename:linenum
在源文件filename的linenum行处停住。
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break filename:function
在源文件filename的function函数的入口处停住。
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break *address
在程序运行的内存地址处停住。
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break
break命令没有参数时,表示在下一条指令处停住。
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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]
##设置观察点(WatchPoint)
-
watch
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。
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rwatch
当表达式(变量)expr被读时,停住程序。
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awatch
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
##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:
- throw 一个C++抛出的异常。(throw为关键字)
- catch 一个C++捕捉到的异常。(catch为关键字)
- 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)
- 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)
- 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)
- 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)
- 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 filename:function
清除所有设置在函数上的停止点。
-
clear
-
clear filename:linenum
清除所有设置在指定行上的停止点。
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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。
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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。
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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。
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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)
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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。
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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 <function(type)>也就是把函数的参数类型告诉GDB,以指定一个函数。否则的话,GDB会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。
##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。
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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。
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set step-mod off
关闭step-mode模式。
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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。
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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。
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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
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 <keywords...>
在GDB中定义一个信号处理。信号可以以SIG开头或不以SIG开头,可以用定义一个要处理信号的范围(如:SIGIO-SIGKILL,表示处理从SIGIO信号到SIGKILL的信号,其中包括SIGIO,SIGIOT,SIGKILL三个信号),也可以使用关键字all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号,运行程序马上会被GDB停住,以供调试。其可以是以下几种关键字的一个或多个。
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nostop
当被调试的程序收到信号时,GDB不会停住程序的运行,但会打出消息告诉你收到这种信号。
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stop
当被调试的程序收到信号时,GDB会停住你的程序。
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print
当被调试的程序收到信号时,GDB会显示出一条信息。
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noprint
当被调试的程序收到信号时,GDB不会告诉你收到信号的信息。
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pass/noignore
当被调试的程序收到信号时,GDB不处理信号。这表示,GDB会把这个信号交给被调试程序会处理。
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nopass/ignore
当被调试的程序收到信号时,GDB不会让被调试程序来处理这个信号。
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info signals/info handle
查看有哪些信号在被GDB检测中。
##线程
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。
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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。
#栈
#Debugging with GDB