用GDB调试程序

来源:互联网 发布:数据大魔王txt下载 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 23:33
1、首先需要用gcc(g++) 对源文件进行编译生成可执行文件,并且在编译时加上选项-g,把调试信息加到目标文件中。
2、假设生成的可执行文件为test,那么gdb test 可以用gdb打开test文件,然后通过break linenum设置断点。可以输入list查看源文件和行号,方便设置断点。断点设置好后就可以run命令运行到断点处了。

下面是转载

一、初始化
输入gdb进入gdb调试环境。或者直接输入gdb + progfile来加载文件。
注意该文件是使用gcc(或g++)编译得到的。为了使 gdb 正常工作, 必须
使你的程序在编译时包含调试信息,编译时必须使用-g参数来。
或者进入gdb环境后,通过命令file + progfile来加载需要调试的可
执行文件文件。

查看源代码:list [函数名][行数]

设置程序运行参数:set args

二、暂停程序   
gdb可以使用几种方式来暂停程序:断点,观察点,捕捉点,信号,线
程停止。当程序被暂停后,可以使用continue、next、step来继续执行程序。
continue         执行到下一暂停点或程序结束。
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。

1、设置断点:
a、break + [源代码行号][源代码函数名][内存地址]
b、break ... if condition   ...可以是上述任一参数,condition
条件。例如在循环体中可以设置break ... if i = 100 来设置循环次数。

2、设置观察点:
a、watch + [变量][表达式]  当变量或表达式值改变时即停住程序。
b、rwatch + [变量][表达式] 当变量或表达式被读时,停住程序。
c、awatch + [变量][表达式] 当变量或表达式被读或被写时,停住程序。

3、设置捕捉点:
catch + event  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)

4、捕捉信号:
handle + [argu] + signals
signals:是Linux/Unix定义的信号,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。
argu:
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。
stop     当被调试的程序收到信号时,GDB会停住你的程序。
print    当被调试的程序收到信号时,GDB会显示出一条信息。
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。
pass or 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。
nopass or 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。

5、线程中断:
break [linespec] thread [threadno] [if ...]
linespec 断点设置所在的源代码的行号。如: test.c:12表示文件为
test.c中的第12行设置一个断点。
threadno 线程的ID。是GDB分配的,通过输入info threads来查看正在
运行中程序的线程信息。
if ...   设置中断条件。

三、查看信息
1、查看数据
print  variable        查看变量
print  *array@len      查看数组(array是数组指针,len是需要数据长度)
可以通过添加参数来设置输出格式:
/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。

2、查看内存
examine /n f u + 内存地址(指针变量)
n 表示显示内存长度
f 表示输出格式(见上)
u 表示字节数制定(b 单字节;h 双字节;w 四字节;g 八字节;默认为四字节)
如:
x /10cw pFilePath  (pFilePath为一个字符串指针,指针占4字节)
x 为examine命令的简写。

3、查看栈信息      
backtrace [-n][n]
n  表示只打印栈顶上n层的栈信息。
-n 表示只打印栈底上n层的栈信息。
不加参数,表示打印所有栈信息。
4、info

info address -- Describe where symbol SYM is stored
info all-registers -- List of all registers and their contents
info args -- Argument variables of current stack frame
info auxv -- Display the inferior's auxiliary vector
info breakpoints -- Status of user-settable breakpoints
info catch -- Exceptions that can be caught in the current stack frame
info checkpoints -- IDs of currently known forks/checkpoints
info classes -- All Objective-C classes
info common -- Print out the values contained in a Fortran COMMON block
info copying -- Conditions for redistributing copies of GDB
info dcache -- Print information on the dcache performance
info display -- Expressions to display when program stops
info extensions -- All filename extensions associated with a source language
info files -- Names of targets and files being debugged
info float -- Print the status of the floating point unit
info forks -- IDs of currently known forks/checkpoints
info frame -- All about selected stack frame
info functions -- All function names
info handle -- What debugger does when program gets various signals
info line -- Core addresses of the code for a source line
info linkmap -- Display the inferior's linkmap
info locals -- Local variables of current stack frame
info macro -- Show the definition of MACRO
info mem -- Memory region attributes
info proc -- Show /proc process information about any running process
info program -- Execution status of the program
info registers -- List of integer registers and their contents
info scope -- List the variables local to a scope
info selectors -- All Objective-C selectors
info set -- Show all GDB settings
info sharedlibrary -- Status of loaded shared object libraries
info signals -- What debugger does when program gets various signals
info source -- Information about the current source file
info sources -- Source files in the program
info stack -- Backtrace of the stack
info symbol -- Describe what symbol is at location ADDR
info target -- Names of targets and files being debugged
info terminal -- Print inferior's saved terminal status
info threads -- IDs of currently known threads
info tracepoints -- Status of tracepoints
info types -- All type names
info variables -- All global and static variable names
info vector -- Print the status of the vector unit
info warranty -- Various kinds of warranty you do not have
info watchpoints -- Synonym for ``info breakpoints''
info win -- List of all displayed windows

附注:
基本gdb命令:
---------------------------------------------------------------------
命令          简写         功能
---------------------------------------------------------------------
file                             装入想要调试的可执行文件.
kill             k              终止正在调试的程序.
list             l               列出产生执行文件的源代码的一部分.
next           n              执行一行源代码但不进入函数内部.
step          s              执行一行源代码而且进入函数内部.
continue  c               继续执行程序,直至下一中断或者程序结束。
run            r               执行当前被调试的程序.
quit           q               终止 gdb.
watch                        使你能监视一个变量的值而不管它何时被改变.
catch                         设置捕捉点.
thread       t               查看当前运行程序的线程信息.
break        b              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 UNIX shell 命令. 
print          p              打印数据内容。
examine  x               打印内存内容。
backtrace bt             查看函数调用栈的所有信息。

GDB的使用方法——1

2008/07/22 12:27   [gcc/g++/gdb等开发调试诊断工具 ]

十、查看寄存器

要查看寄存器的值,很简单,可以使用如下命令:

info registers
查看寄存器的情况。(除了浮点寄存器)

info all-registers
查看所有寄存器的情况。(包括浮点寄存器)

info registers
查看所指定的寄存器的情况。

寄存器中放置了程序运行时的数据,比如程序当前运行的指令地址(ip),程序的当
前堆栈地址(sp)等等。你同样可以使用print命令来访问寄存器的情况,只需要在
寄存器名字前加一个$符号就可以了。如:p $eip。

改变程序的执行
-------

一旦使用GDB挂上被调试程序,当程序运行起来后,你可以根据自己的调试思路来动
态地在GDB中更改当前被调试程序的运行线路或是其变量的值,这个强大的功能能
够让你更好的调试你的程序,比如,你可以在程序的一次运行中走遍程序的所有分
支。

一、修改变量值

修改被调试程序运行时的变量值,在GDB中很容易实现,使用GDB的print命令即可完成。如:

(gdb) print x=4

x=4这个表达式是C/C++的语法,意为把变量x的值修改为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。

在某些时候,很有可能你的变量和GDB中的参数冲突,如:

(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。

二、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

三、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。

四、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。

五、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。

后记
--

GDB是一个强大的命令行调试工具。大家知道命令行的强大就是在于,其可以形成
执行序列,形成脚本。UNIX下的软件全是命令行的,这给程序开发提代供了极大的
便利,命令行软件的优势在于,它们可以非常容易的集成在一起,使用几个简单的已
有工具的命令,就可以做出一个非常强大的功能。

于是UNIX下的软件比Windows下的软件更能有机地结合,各自发挥各自的长处,组合
成更为强劲的功能。而Windows下的图形软件基本上是各自为营,互相不能调用,很
不利于各种软件的相互集成。在这里并不是要和Windows做个什么比较,所谓“寸有
所长,尺有所短”,图形化工具还是有不如命令行的地方。(看到这句话时,希望各位
千万再也不要认为我就是“鄙视图形界面”,和我抬杠了 )

我是根据版本为5.1.1的GDB所写的这篇文章,所以可能有些功能已被修改,或是又
有更为强劲的功能。而且,我写得非常仓促,写得比较简略,并且,其中我已经看到
有许多错别字了(我用五笔,所以错字让你看不懂),所以,我在这里对我文中的差错
表示万分的歉意。

文中所罗列的GDB的功能时,我只是罗列了一些带用的GDB的命令和使用方法,其实,我
这里只讲述的功能大约只占GDB所有功能的60%吧,详细的文档,还是请查看GDB的帮
助和使用手册吧,或许,过段时间,如果我有空,我再写一篇GDB的高级使用。

我个人非常喜欢GDB的自动调试的功能,这个功能真的很强大,试想,我在UNIX下写
个脚本,让脚本自动编译我的程序,被自动调试,并把结果报告出来,调试成功,自动
checkin源码库。一个命令,编译带着调试带着checkin,多爽啊。只是GDB对自动化
调试目前支持还不是很成熟,只能实现半自动化,真心期望着GDB的自动化调试功能
的成熟。

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