一步一步学调试——gdb命令小结

之前想验证一些关于堆栈的问题,但是没什么好方法,printf实在局限,流于表面,只间表象(值、范围、规律)不见真身(地址、寄存器、过程),所以想到了gdb——一个强大的调试工具,还能看汇编代码,现在先把这两天学的常用的命令做一个小结,以后有用到的可能再来更新一下:


括号内为全称补全,缩写全称均可用。

例:(e)x(amine)表示既可以用x又可以用examine

(gdb)代表gdb环境命令行提示符。

关于缩写,非常类似Linux的shell中的tab功能,但是与shell不同的是有默认选择:

你不一定要写全,也不一定只写首字母,比如(gdb) layout 命令,如果写个l,那么缺省的是list,抢不过,写layout——又太麻烦,你只要写上la、lay、layo都行,抢不上槽没关系,只要有一点不同,就默认是你了。


1.进入gdb:

#gdb test -q(uiet)

其中test为目标可执行文件,-q代表不打印那一大串版本版权信息之类的刷屏字幕。

这里有个小常识就是用gcc编译目标文件test时,记得-g,表示可调试。

另外,直接进入gdb而未加载可执行文件,或者加载了目标文件,想换一个其他的——可以使用

(gdb)file test2

或者

(gdb)exec(-file) test2


1.2加载core文件

#gdb execfile core.xxxx

加载execfile出错产生的core文件,

Core was generated by `./coreTest'.
Program terminated with signal 11, Segmentation fault.
#0  0x080486e5 in main () at coreTest.cpp:16
16		cout << s1->i << endl;	
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.25.el6.i686 libgcc-4.4.5-6.el6.i686 libstdc++-4.4.5-6.el6.i686

可以看到,s1是NULL指针,从NULL指针找成员变量,core dumped。

core.xxxx是core文件的文件名,没修改设置的话,应该在当前路径。不过大前提是打开了core文件记录:

# ulimit -c 

查看core文件大小,0则代表关闭

# ulimit -c 1000

设置core文件大小,有大小代表打开,则出错能产生文件。


2.断点的设立:

(gdb)b(reakpoints)

代表想要设立断点的行数

忘了哪行是什么?没关系,你可以用list

(gdb) list
1	#include
2	int main()
3	{
4		int i = 10;
5		i = 11;
6		printf("the address of i is %p and the value of i is %d\n",&i,i);
7	}
8	

另外,list也可以设置显示行数和指定位置的

(gdb)list

(gdb)list 10

(gdb)list 5,10

(gdb)func

比如默认显示10行,可以指定第5到第10行,指定显示某函数代码,等等。

不过最好的建议还是开俩终端,一边看代码,一边调试,看着舒服。

另外

(gdb) layout

也可以显示程序代码,还是用框子圈起来的,高大上。


(gdb)b func

(gdb)b *func

在函数func()设立断点,星号代表进入前,插结果——一目了然~!

(gdb) b *main
Breakpoint 1 at 0x80483e4: file testPC.c, line 3.
(gdb) b main
Breakpoint 2 at 0x80483ed: file testPC.c, line 4.
(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483e4 in main at testPC.c:3
2       breakpoint     keep y   0x080483ed in main at testPC.c:4
其中

(gdb)info b(reakpoints)

相当于列表打印所有已设立的断点。有了断点,当然也可以删掉断点,看到列表中左边的”Num“了么,用得上:

(gdb) d 1
(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     keep y   0x080483ed in main at testPC.c:4
(gdb) 
(gdb)d(elete) Num

代表删除第Num个断点。可以看到第一个断点被删了。

3.基本调试流程

有了断点,就该用上了。

第一步,开始运行程序:

(gdb)r(un)


(gdb)n(ext)


(gdb)s(tep)


和其他调试相仿,这两条分别代表step over和step in,


(gdb)c(ontinue)

run和continue功能其实差不多,都是继续往下运行,直到下一个断点停下来,不过场合不一样罢了:run是开始运行前的启动命令,continue是运行中的命令。



4.汇编style:

基本的流程走完了,该引入汇编了。

i代表指令(instruction)

不很确定,至少你不能用instruction代替i,至少,先理解为汇编的意思。

前边的指令加上i就显示了汇编代码,例如:

n(ext)i

s(tep)i


要想一步一步看汇编代码和执行过程,

(gdb)ni

(gdb)si

是必不可少的,不过你可以用回车表示继续使用上一次的命令。


前边提到list和layout显示源代码,其实layout还可以扩展一下用途

(gdb)layout asm

以窗口形式显示汇编代码

一步一步学调试——gdb命令小结_第1张图片



5.print:

gdb提供了打印功能:

示例:

(gdb)p(rint) i

打印i变量当前的值。

不仅程序中的变量,寄存器的值也能打印

(gdb) p $pc

两个小疑问:

5.1.$pc代表什么,除了它还能打印什么?

这句话其实就是打印程序计数器的值。

先说寄存器,除了$pc,还有%esp,%edp等等等等,

具体到底能打印那些,又要牵扯到另一条命令了,下面看一例:

(gdb)i(nfo) r(eg)
(gdb)
eax            0x80484f0    134513904
ecx            0xbffff304    -1073745148
edx            0xb    11
ebx            0xb7fc2ff4    -1208209420
esp            0xbffff240    0xbffff240
ebp            0xbffff268    0xbffff268
esi            0x0    0
edi            0x0    0
eip            0x8048406    0x8048406 
eflags         0x200282    [ SF IF ID ]
cs             0x73    115
ss             0x7b    123
ds             0x7b    123
es             0x7b    123
fs             0x0    0
gs             0x33    51

上边看到的都可以print,而且能发现个小规律,这个info reg打印的,除了最左边是寄存器名称外,中间是寄存器存的值(也就是一个内存地址),右边是这个值对应的内存地址中的值。打印一下$eax可验证:
(gdb) p $eax
$3 = 134513904

其实用法远不止于此,比如p $打印上一次打印的值,$$打印上上次打印过的值。print其实是有计数器的,每次print打印,其实都有一个类似count++在内部发生,使用print $num 能显示第num个打印结果(如上,p $3就等价于p $eax),其他还有blabla~~~

至于为什么是$,贪心的外国人把各种变量都弄成美元$了,所以这个也是gdb下设置的环境变量~~开个玩笑。

其实,我猜,$也是为了区分变量和表达式吧~print可以打印表达式的。

与其说print不只打印变量(左值),还打印表达式(右值),不如说,按描述,print本来就是打印表达式的,只不过表达式包括变量。

欲知详情,可以使用help查看使用说明


5.2.C语言中printf有打印格式控制,那么gdb的print呢?

也有~

(gdb)p i
(gdb)p/a i
(gdb)p/c i
(gdb)p/f i
(gdb)p/x i
(gdb)p/o i
(gdb)p/d i
(gdb)p/t i
......

反斜杠后边这几个参数分别控制打印的进制与格式:
f浮点,c字符。。。
t为二进制,o八,x十六,d十
另外:a和x同样是打印十六进制,区别呢?可能就是不同名但同功能

理念有点像C语言编程时候加printf打印变量来监视程序。在gdb中你也可以随时打印各变量的值,而且更为强大(不用像C到处插打印命令,还能逐条执行,打印变量加地址加寄存器你说强大不)。


6.display

这是一种设置,设置好了调试过程中每一步都回显一次,有点像echo吧~~

示例:

(gdb) display /3i $pc
中,3指的是一次显示几行,不输入,缺省为1
但是~~~怎么修改,而且有一种错觉,通常都是一次定义以后,再怎么定义都不会变(有时候确实会变~!!!)~~~~~~~~~~~~
找到了

(gdb) undisplay 
为编号,但是直观感觉上像是覆盖的,至少不知道怎么调回原来的设置
另外还有

delete display 
disable display 
enable display 

至于怎么灵活用?是先info一下,然后再enable一下,就代表当前使用这种显示?
还是他们同时显示?所以造成了我“有些设置不起作用,有些能起作用”的错觉。
因为(行数)比原来多能“立刻见效”,比原来少则不能?

清空了重新si一遍,真正的原因是同时显示好几份。终端刷屏相似度太高眼花缭乱啊有木有~又没有clear功能~
一行的也有,二行的也有,三行的也有。所有设置的顺次显示一遍

(gdb) si
0xb7fec1ec in ?? () from /lib/ld-linux.so.2
7: x/i $pc
=> 0xb7fec1ec:    mov    %eax,%edi
6: x/2i $pc
=> 0xb7fec1ec:    mov    %eax,%edi
   0xb7fec1ee:    shr    $0x8,%edi
5: x/3i $pc
=> 0xb7fec1ec:    mov    %eax,%edi
   0xb7fec1ee:    shr    $0x8,%edi
   0xb7fec1f1:    mov    %edi,%ecx
4: x/i $pc
=> 0xb7fec1ec:    mov    %eax,%edi

通过info display打印显示表,可以查到自己的设置。

(gdb) info display
Auto-display expressions now in effect:
Num Enb Expression
7:   y  /1bi $pc
6:   y  /2bi $pc
5:   y  /3bi $pc
4:   y  /1bi $pc

最后,想看一下全部汇编代码,直接

(gdb)disassemble

或者去用objdump(题外)

7.bt

最近调服务器发现普通打印法已经很难跟住bug了,另一个原因是段错误就系统重启(其实是工程设置的信号处理,SIGSEGV段错误信号重启系统。),而gdb能在重启之前截断程序运行,从而卡在出错点,防止重启系统。

不过光卡在那也不行啊,一层套一层,那么多的函数调用,你不进去看不到东西啊,而且再输入n(next)往下走是看不到已经运行完的错误的,所以就谈到bt(backtrace)命令——回溯。


8.运行中的进程

都知道,运行gdb加载文件,或在gdb内部用file加载文件,想再运行程序等于新开一个进程。

现在想调试一个运行中的进程,而不是新启动一个进程。

#ps -aux | grep execFile

找到运行中的进程PID,

使用

#gdb execFile PID

#gdb 

(gdb) attach PID

即可连接正在运行中的进程,进行调试。



9.etc.

其他的乱七八糟,例如examine。


(e)xamine:功能和display差不太多,区别就是display是一种设置,每次跳命令显示一次,x是主动显示。

x/3i $pc显示3条指令(3为示范,数字可选)
(gdb)(e)x(amine)
语法:
x/
n选择从当前地址向后显示几个
f是显示格式,还有s字符串和i整型
u表示从当前地址往后请求的字节数,如果不指定的话,GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替,b表示单字节,h表示双字节,w表示四字节,g表示八字节。当我们指定了字节长度后,GDB会从指内存定的内存地址开始,读写指定字节,并把其当作一个值取出来。

例子:
x/3uh 0x54320表示,从地址0x54320读取,h表示以双字节为单位,3表示三个单位,u表示十六进制


=========================================================================================================================2016.2.21补充,

set 设置变量,可以在运行时通过断点加手动设置的方法来动态的改变变量值。也可以在程序运行前设置程序运行参数》》set args hello world

shell,顾名思义,使用shell命令,省得切出去了,另外,貌似也可以达到set args的效果。因为这下你终于可以直接在gdb界面通过命令行运行程序了

(gdb) shell ls

(gdb) shell ./a.out param1 param2

两例见

http://blog.csdn.net/huqinweI987/article/details/50706743


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0.HELP

前边print提到功能太多,方法太多,想知道最详细的,请
(gdb) help print
关于help的强大和使用方法,不赘述了,使用

(gdb) help

就什么都知道了。



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ADDITIONAL:

GDB7.0以上(7.4)

可用如下套路:

(gdb)set disassemble-next-on

(gdb)b main
(gdb)r
(gdb)ni
(gdb)ni
.....
这个也是比较不错比较直观的方式

disas /m main
让C和汇编同时显示


部分标准描述属于借鉴,完全个人总结,权威性不强,不全面且定制化目的性强(为后边帖子做基础铺垫)~慎重转载

后续会根据个人经验进行更新补全。

欢迎交流~


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