【Linux调试技术】查看数据

作者：gnuhpc
出处：http://www.cnblogs.com/gnuhpc/

本文首先以一个二叉树插入算法的实现作为例子说明GDB查看程序数据的相关方法，代码如下：

  1: //  bintree.c:  routines to do insert and sorted print of a binary tree

 

  2:

 

  3: #include

 

  4: #include

 

  5:

 

  6: struct node {

 

  7:    int val;             // stored value

 

  8:    struct node *left;   // ptr to smaller child

 

  9:    struct node *right;  // ptr to larger child

 

 10: };

 

 11:

 

 12: typedef struct node *nsp;

 

 13:

 

 14: nsp root;

 

 15:

 

 16: nsp makenode(int x)

 

 17: {

 

 18:    nsp tmp; 

 

 19:

 

 20:    tmp = (nsp) malloc(sizeof(struct node)); 

 

 21:    tmp->val = x; 

 

 22:    tmp->left = tmp->right = 0;

 

 23:    return tmp;

 

 24: }

 

 25:

 

 26: void insert(nsp *btp, int x)

 

 27: {

 

 28:    nsp tmp = *btp;

 

 29:

 

 30:    if (*btp == 0) {

 

 31:       *btp = makenode(x);

 

 32:       return;

 

 33:    }

 

 34:

 

 35:    while (1)

 

 36:    {

 

 37:       if (x < tmp->val) {

 

 38:

 

 39:          if (tmp->left != 0) {

 

 40:             tmp = tmp->left;

 

 41:          } else {

 

 42:             tmp->left = makenode(x);

 

 43:             break;

 

 44:          }

 

 45:

 

 46:       } else {

 

 47:

 

 48:          if (tmp->right != 0) {

 

 49:             tmp = tmp->right;

 

 50:          } else {

 

 51:             tmp->right = makenode(x);

 

 52:             break;

 

 53:          }

 

 54:

 

 55:       }

 

 56:    }

 

 57: }

 

 58:

 

 59:

 

 60: void printtree(nsp bt)

 

 61: {

 

 62:    if (bt == 0) return;

 

 63:    printtree(bt->left);

 

 64:    printf("%d/n",bt->val);

 

 65:    printtree(bt->right);

 

 66: }

 

 67:

 

 68:

 

 69: int main(int argc, char *argv[])

 

 70: {

 

 71:    root = 0;

 

 72:    for (int i = 1; i < argc; i++)

 

 73:       insert(&root, atoi(argv[i]));

 

 74:    printtree(root);

 

 75: }

 

在调试这个二叉树插入程序的时候，我们会非常关心insert方法的执行情况，在进入那个while(1)循环后，我们可能会做以下的操作：

(gdb) p tmp->val
$1=12
(gdb) p tmp->left
$2 = (struct node *) 0x8049698
(gdb) p tmp->right
$3 = (struct node *) 0x0

这个操作显得累赘又麻烦，我们可以有以下的改进措施：

1.直接打印结构体tmp：

(gdb) p *tmp
$4 = {val = 12, left = 0x8049698, right = 0x0}

2.使用display命令：我们在#37设置断点，然后运行程序，待程序运行至该断点停下后使用display = disp 命令对某一个变量进行监视（之所以这样做是因为这个变量必须存在在该栈帧上，也就是说调试的时候这个变量的确被创建并且没有被销毁），程序以后只要一停止就打印这个变量的值在屏幕上：

(gdb) disp *tmp
1: *tmp = {val = 12, left = 0x8049698, right = 0x0}
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 1, insert (btp=0x804967c, x=5) at bintree.c:37
37 if (x < tmp->val) {
1: *tmp = {val = 8, left = 0x0, right = 0x0}

也可以使用dis disp 1使这个监视动作失效（enable disp 1则恢复），undisp 1为删除。info display为查看当前所有自动打印点相关的信息

3.使用命令列表：在上篇中已经叙述，在此不再赘述。

4.使用call命令：我们在代码中已经有了一个打印整个树的函数printtree，使用call命令我们可以直接利用代码中的方法进行变量监视，在每次insert完成的时候调用printtree对二叉树进行打印：

(gdb) commands 2
Type commands for when breakpoint 2 is hit, one per line.
End with a line saying just "end".
>printf "*********** current tree ***********"
>call printtree(root)
>end

5.使用DDD的Data Window图形化表示：单击右键在root这个变量上然后选择display *root，每次在#37行停下时，在Data Window内对整个树的都有图形化表示，在左右子树上，你可以使用右键单击然后选择Display *()来显示。（Tips：你可以以--separate参数启动DDD，这样每个Window都是独立的，你可以获得更大的视野）。

补充：

1.打印数组:p *pointer@number_of_elements，其中number_of_elements表示显示pointer这个变量中的几个成员。另外一种方式是类型转换，例如下列程序：

  1: int *x;

 

  2: main()

 

  3: {

 

  4:    x = (int *) malloc(25*sizeof(int));

 

  5:    x[3] = 12;

 

  6: }

 

除了可以使用：

(gdb) p *x@25
$1 = {0, 0, 0, 12, 0 }

我们还可以使用：

(gdb) p (int [25]) *x
$2 = {0, 0, 0, 12, 0 }

2.打印本地变量：info locals，会打印当前栈帧的本地变量。

3.以不同形式打印变量：p/paramenters variable  parameters 可以是 x 表示打印变量以十六进制表示，f为浮点，c为character，s为string。

4.打印历史查看过的变量：使用$number，而只使用$表示上一个变量。

(gdb) p tmp->left
$1 = (struct node *) 0x80496a8
(gdb) p *(tmp->left)
$2 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}
(gdb) p *$1
$3 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}

(gdb) p tmp->left
$1 = (struct node *) 0x80496a8
(gdb) p *$
$2 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}

5.修改被调试程序运行时的变量值：set x = 12。

6.利用自定义变量方便调试：例如，

  1: int w[4] = {12,5,8,29};

 

  2: main()

 

  3: {

 

  4:    w[2] = 88;

 

  5: }

 

我们设置i，然后利用这个变量对这个数组进行遍历：

(gdb) set $i = 0
(gdb) p w[$i++]
$1=12
(gdb)
$2=5
(gdb)
$3=88
(gdb)
$4=29

7.强制类型打印

p {type}address:把address指定的内存解释为type类型（类似于强制转型，更加强）

8.设置一些常见选项

·        1) set print array：打开数组显示，打开后当数组显示时，每个元素占一行，如果不打开的话，每个元素则以逗号分隔。默认关闭

·        2) set print elements num-of-elements：设置GDB打印数据时显示元素的个数，缺省为200，设为0表示不限制(unlimited)

·        3) set print null-stop：设置GDB打印字符数组的时候，遇到NULL时停止，缺省是关闭的

·        4) set print pretty：设置GDB打印结构的时候，每行一个成员，并且有相应的缩进，缺省是关闭的

·        5) set print object：设置GDB打印多态类型的时候，打印实际的类型，缺省为关闭

·        6) set print static-members：设置GDB打印结构的时候，是否打印static成员，缺省是打开的

·        7) set print vtbl：GDB将用比较规整的格式来显示虚函数表，缺省是关闭的

参考文献：
《Art of Debugging》
《Linux® Debugging and Performance Tuning: Tips and Techniques》

 

作者：gnuhpc
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