gdb 相关调试技巧整理 收藏
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启用gdb的方法种有2种，一种是启动core，还有是attach一个已经运行的进程
1.gdb
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。
2.gdb
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
wathc的几种变种
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。
rwatch
当表达式（变量）expr被读时，停住程序。
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。
暂时不要一个断点，并不一定需要删除他
可以disable他,以后要用时在enable
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。
可以为停止点设定运行命令
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。
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。
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。
break
break
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
(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。
info还可以表示的信息是
info args
打印出当前函数的参数名及其值。
info locals
打印出当前函数中所有局部变量及其值。
info catch
打印出当前的函数中的异常处理信息。
list还可以显示具体行的范围
list命令还有下面的用法：
list
显示从first行到last行之间的源代码。
list ,
显示从当前行到last行之间的源代码。
list +
往后显示源代码。
搜索源代码
不仅如此，GDB还提供了源代码搜索的命令：
forward-search
search
向前面搜索。
reverse-search
全部搜索。
其中，
有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句：
int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));
于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：
p *array@len
如果是静态数组的话，可以直接用print数组名，就可以显示数组中所有数据的内容了。
你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：
x/
n、f、u是可选的参数。
n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
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。
n/f/u三个参数可以一起使用。例如：
命令：x/3uh 0x54320 表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。
set print null-stop
如果打开了这个选项，那么当显示字符串时，遇到结束符则停止显示。这个选项默认为off。
set print pretty on
如果打开printf pretty这个选项，那么当GDB显示结构体时会比较漂亮。如：
$1 = {
next = 0x0,
flags = {
sweet = 1,
sour = 1
},
meat = 0x54 "Pork"
}
set print pretty off
关闭printf pretty这个选项，GDB显示结构体时会如下显示：
$1 = {next = 0x0, flags = {sweet = 1, sour = 1}, meat = 0x54 "Pork"}
show print pretty
查看GDB是如何显示结构体的。
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堆栈跟踪
程序“调用堆栈”是当前函数之前的所有已调用函数的列表（包括当前函数）。每个函数及其变量都被分配了一个“帧”，最近调用的函数在 0 号帧中（“底部”帧）。
backtrace / bt：要打印堆栈，发出命令 'bt'（'backtrace' [回溯] 的缩写）。在显示帧信息的最后的行号表示了被调用的函数所在行，可以用list+行号的方式查看。
例如：
------------------------------------------------------------------------
(gdb) bt
#0 0x80483ea in wib (no1=8, no2=8) at eg1.c:7
#1 0x8048435 in main (argc=1, argv=0xbffff9c4) at eg1.c:21
------------------------------------------------------------------------
此结果显示了在 main() 的第 21 行中调用了函数 wib()（只要使用 'list 21' 就能证实这一点），而且 wib() 在 0 号帧中，main() 在 1 号帧中。由于 wib() 在 0 号帧中，那么它就是执行程序时发生算术错误的函数。
实际上，发出 'info locals' 命令时，gdb 会打印出当前帧中的局部变量，缺省情况下，这个帧中的函数就是被中断的函数（0 号帧）。可以使用命令 'frame' 打印当前帧。要查看 main 函数（在 1 号帧中）中的变量，可以发出 'frame 1' 切换到 1 号帧，然后发出 'info locals' 命令查看。
frame：打印当前帧信息，'frame 帧号'切换到相应的帧。用法见上例。
up, down：可以通过如上所示在 'frame' 命令中明确指定号码，或者使用 'up' 命令在堆栈中上移以及 'down' 命令在堆栈中下移来切换帧。要获取有关帧的进一步信息，如它的地址和程序语言，可以使用命令 'info frame'。
core 文件
无法dump core文件的原因：
使用 ulimit -c 查看shell对core文件的限制，单位为块（512b）。如果为0，则表示系统关闭了dump core。可以通过ulimit -c unlimited来打开。
若发生了段错误，但没有core dump，是由于系统禁止core文件的生成！
$ulimit -c ，若显示为0，则系统禁止了core dump
解决方法:
$ulimit -c unlimited （只对当前shell进程有效）
或在~/.bashrc 的最后加入： ulimit -c unlimited （一劳永逸）
加载core文件：要使用 core 文件启动 gdb，在 shell 中发出命令 'gdb eg1 core' 或 'gdb eg1 -c core'。
加载后，可以发出 'info locals'、'print'、'info args' 和 'list' 命令来查看调试信息。'info variables' 命令将打印出所有程序变量的值，但这要进行很长时间，因为 gdb 将打印 C 库和程序代码中的变量。为了更容易地查明在调用 wib() 的函数中发生了什么情况，可以使用 gdb 的堆栈命令。
gdb连接到其它进程
除了调试 core 文件或程序之外，gdb 还可以连接到已经运行的进程（它的程序已经过编译，并加入了调试信息），并中断该进程。只需用希望 gdb 连接的进程标识替换 core 文件名就可以执行此操作。
以下是一个执行循环并睡眠的 示例程序：
eg2 示例代码
------------------------------------------------------------------------
#include
int main(int argc, char *argv[])
{
int i;
for(i = 0; i < 60; i++)
{
sleep(1);
}
return 0;
}
------------------------------------------------------------------------
使用 'gcc -g eg2.c -o eg2' 编译该程序并使用 './eg2 &' 运行该程序。请留意在启动该程序时在背景上打印的进程标识，在本例中是 1283：
------------------------------------------------------------------------
./eg2 &
[3] 1283
------------------------------------------------------------------------
连接到进程：'gdb 被调试文件 -c 进程号' 也可以不要 -c。
启动 gdb 并指定进程标识，在我举的这个例子中是 'gdb eg2 1283'。gdb 会查找一个叫作 "1283" 的 core 文件。如果没有找到，那么只要进程 1283 正在运行（在本例中可能在 sleep() 中），gdb 就会连接并中断该进程：
------------------------------------------------------------------------
...
/home/seager/gdb/1283: No such file or directory.
Attaching to program: /home/seager/gdb/eg2, Pid 1283
...
0x400a87f1 in __libc_nanosleep () from /lib/libc.so.6
(gdb)
------------------------------------------------------------------------
此时，可以发出所有常用 gdb 命令。可以使用 'backtrace' 来查看当前位置与 main() 的相对关系，以及 mian() 的帧号是什么，然后切换到 main() 所在的帧，查看已经在 "for" 循环中运行了多少次：
------------------------------------------------------------------------
(gdb) backtrace
#0 0x400a87f1 in __libc_nanosleep () from /lib/libc.so.6
#1 0x400a877d in __sleep (seconds=1) at ../sysdeps/unix/sysv/linux/sleep.c:78
#2 0x80483ef in main (argc=1, argv=0xbffff9c4) at eg2.c:7
(gdb) frame 2
#2 0x80483ef in main (argc=1, argv=0xbffff9c4) at eg2.c:7
7 sleep(1);
(gdb) print i
$1 = 50
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detach / kill：输入'detach' or 'kill'，不需要进程号。
如果已经完成了对程序的修改，可以 'detach' 命令继续执行程序，或者 'kill' 命令杀死进程。
attach：先输入'file eg2'，然后输入'attach 1283'
还可以首先使用 'file eg2' 装入文件，然后发出 'attach 1283' 命令连接到进程标识 1283 下的 eg2。
其它小技巧
shell：输入'shell'可以打开一个新的shell，或使用'shell [commandline]'在当前的shell中运行命令。
gdb 可以让您通过使用 shell 命令在不退出调试环境的情况下运行 shell 命令，调用形式是 'shell [commandline]'，这有助于在调试时更改源代码。
set：命令修改变量的值，'set 变量=值'
最后，在程序运行时，可以使用 'set ' 命令修改变量的值。在 gdb 下再次运行 eg1，使用命令 'break 7 if diff==0' 在第 7 行（将在此处计算结果）设置条件断点，然后运行程序。当 gdb 中断执行时，可以将 "diff" 设置成非零值，使程序继续运行直至结束：
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Breakpoint 1, wib (no1=8, no2=8) at eg1.c:7
7 result = no1 / diff;
(gdb) print diff
$1 = 0
(gdb) set diff=1
(gdb) continue
Continuing.
0 wibed by 16 equals 10
Program exited normally.
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编写服务器端程序，很容易遇到Crash问题，比较幸运的是Linux提供了core file，保留了Crash的现场。有时候，根据当前的调用栈，并且打印出当前栈的变量就可以分析出crash的原因，但是，有时候看到调用栈却束手无策。下面就介绍自己通过GDB的几个命令的结合，发现一个crash的原因的过程。
下面让我们一起进入现场，来逐步发现其中的原因。
首先，还是运行gdb 命令，gdb wbxgs core.5797,来看看现场。
[root@hfgs126 bin]# gdb wbxgs_crash core.5797
GNU gdb Red Hat Linux (6.3.0.0-1.132.EL4rh)
……
#0 0x00000038e8d70540 in strlen () from /lib64/tls/libc.so.6
(gdb) bt
#0 0x00000038e8d70540 in strlen () from /lib64/tls/libc.so.6
#1 0x000000000057cfc0 in T120_Trace::Text_Formator::advance (this=0x7e800a70, lpsz=0x1
at ./t120trace.cpp:1464
#2 0x000000000057ceb1 in T120_Trace::Text_Formator::operator<< (this=0x7e800a70, lpsz=0x1 )
at ./t120trace.cpp:1411
#3 0x0000000000407927 in ~func_tracer (this=0x7e804bd0) at ../h/t120trace.h:381
#4 0x00000000004432fd in CGSSocketServer::readHeader (this=0x8e4130, socketfd=1088,
buf=0x7e806cc0 "GET /detectService?cmd=selfcheck HTTP/1.1/r/nConnection: Close/r/nHost: 10.224.122.94/r/n/r/n", bufsize=1024)
at mgr/gssocketserver.cpp:337
#5 0x0000000000443981 in CGSSocketServer::handle (this=0x8e4130, socketfd=1088, strRet=@0x7e807190) at mgr/gssocketserver.cpp:424
#6 0x0000000000442f5e in CGSSocketServer::readThread (pArg=0x9ae9c0) at mgr/gssocketserver.cpp:304
#7 0x00000038e980610a in start_thread () from /lib64/tls/libpthread.so.0
#8 0x00000038e8dc68b3 in clone () from /lib64/tls/libc.so.6
#9 0x0000000000000000 in ?? ()
通过这个调用栈，可以看出，程序crash在打log的时候。虽然遇到过类似的crash，但是，当时的原因是有死循环，通过review code，没有发现死循环。但是当前的调用栈对于分析Crash的原因是一点用也没有，如果分析具体的原因呢？会不会是其他得线程出现错误导致程序Crash在这个线程呢？为了找到深一层的原因，尝试着通过GDB的一些关于线程的命令，来看看其他的线程是否有问题。于是，使用info threads，查看了一下当时线程的情况。
(gdb) info threads
21 process 5797 0x00000038e8d7186d in memset () from /lib64/tls/libc.so.6
20 process 5839 0x00000038e8dc6c8c in epoll_wait () from /lib64/tls/libc.so.6
19 process 5842 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
18 process 5845 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
17 process 5846 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
16 process 5847 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
15 process 5848 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
14 process 5849 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
13 process 5850 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
12 process 5852 0x00000038e8dbf946 in __select_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
11 process 5854 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
10 process 5856 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
9 process 5857 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
8 process 5858 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
7 process 5859 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
6 process 5861 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
5 process 5862 0x00000038e980a66f in sem_wait () from /lib64/tls/libpthread.so.0
4 process 5863 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
3 process 5864 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
2 process 5883 0x00000038e8d8f7d5 in __nanosleep_nocancel () from /lib64/tls/libc.so.6
* 1 process 5853 0x00000038e8d70540 in strlen () from /lib64/tls/libc.so.6
对于线程如果停止在sleep或者wait的情况，都是正常的，但是我们看到thread 21有些异常，程序停止在memset，不管是否有问题，都需要看看这样的线程具体有没有出错。
于是通过命令thread 21，进入到thread 21的调用栈。
(gdb) thread 21
[Switching to thread 21 (process 5797)]#0 0x00000038e8d7186d in memset () from /lib64/tls/libc.so.6
(gdb) bt
#0 0x00000038e8d7186d in memset () from /lib64/tls/libc.so.6
#1 0x000000000049da0d in CGSPduFactory::streamStringFrom (is=@0x7fff9b436360, strFrom=@0x2aaaec979760) at common/pdu/gspdu.cpp:422
#2 0x00000000004d1f25 in CGSOthShardUserRspPdu::streamFrom (this=0x2aaaec951650, is=@0x7fff9b436360) at common/pdu/pdugs.cpp:2707
#3 0x000000000049cb2d in CGSPduFactory::derivePdu (is=@0x7fff9b436360, ulPDULen=30506) at common/pdu/gspdu.cpp:79
#4 0x000000000049c78e in CGSPduFactory::streamPduFrom (pDataPacket=0x2aaaeca31d70) at common/pdu/gspdu.cpp:35
#5 0x0000000000449681 in CGSWDMSManager::on_wdms_message_indication (this=0x8e3680, msg=0x2aaae9894360)
at mgr/gswdmsmanager.cpp:344
……
#18 0x0000000000407733 in main (argc=1, argv=0x7fff9b44ac98) at gsmain.cpp:118
(gdb) f 3
#3 0x000000000049cb2d in CGSPduFactory::derivePdu (is=@0x7fff9b436360, ulPDULen=30506) at common/pdu/gspdu.cpp:79
79 common/pdu/gspdu.cpp: No such file or directory.
in common/pdu/gspdu.cpp
使用命令 i locals，打印所有的变量的值。
(gdb) i locals
pPdu = (CBasePdu *) 0x2aaaec951650
pPduHeader = (CPduHeader *) 0x2aaaea1c4190
ulPduType = 50
到现在还没有看出有什么明显的异常，然后再把ＰＤＵ的头打印出来如下：
(gdb) p *pPduHeader
$1 = {m_ulHeadLen = 61, m_ulVersion = 2080000, m_ulPduType = 50, m_ulSrcSvrType = WEBEX_CONNECT_GS, m_strSrcSvrAddr = {
static npos = 18446744073709551615,
_M_dataplus = {
_M_p = 0x2aaaeca52a68 "10.224.95.109:9900"}}, m_strSubject = {static npos = 18446744073709551615,
_M_dataplus = {
_M_p = 0x2aaaec929b28 "qawin.qazone.GS"}}, m_ulSequence = 0}
从蓝色的字的部分可以看出，这个ＰＤＵ是从10.224.95.109这台ｓｅｒｖｅｒ上发过来的。
当时ＱＡ测试的环境，都是10.224.122开头的ＩＰ的ｓｅｒｖｅｒ，怎么会有这个ＩＰ的ＰＤＵ，于是，询问ＱＡ，发现10.224.95.109这个ｓｅｒｖｅｒ是其他DataCenter的Server,而且还是老的版本，由于当前测试环境的版本删除了两个PDU，同时又增加了四个ＰＤＵ，导致了老的ＰＤＵ发来的时候，新的版本的把它当作新的PUD解析，从而导致不能正确解析，最终导致了解析出来的长度不对。可以通过f 1命令进入第一级调用栈查看所有的局部变量。
(gdb) f 1
#1 0x000000000049da0d in CGSPduFactory::streamStringFrom (is=@0x7fff9b436360, strFrom=@0x2aaaec979760) at common/pdu/gspdu.cpp:422
422 in common/pdu/gspdu.cpp
(gdb) i locals
strTmp = 0x2aaaf1c00010 ""
iRet = 0
ulLen = 1179995975
可以看出解析出来的长度是一个很大的值1179995975，而线程２１正式停止在分配内存之后，使用ｍｅｍｓｅｔ时，停止在那里。从Log中也可以看到，thread 21也一致阻塞在这里，而且没有再继续运行。
由于当时有两台ｓｅｒｖｅｒ crash，通过查看另外一台ｓｅｒｖｅｒ的core file，发现另外一台ｓｅｒｖｅｒ也是和本台ｓｅｒｖｅｒ一样的调用栈。在ＱＡ更新了10.224.95.109的版本后，crash没有再出现。
通过这个实例，可以看出，当server出现crash的时候，虽然当前的调用栈可能没有什么价值，但是，通过分析所有线程的调用栈，还是可能分析出蛛丝马迹的，从而对于解决Crash的问题带来帮助。
通过这个问题可以得到一个教训，在修改Server之间的接口时，一定要考虑到和老版本的兼容问题，即使这个PDU可能永远也不会使用，仍然需要保留，因为Production上，是先上GSB，然后再上Primary，肯定会存在两个版本同时运行的情况。如果出现删除或者改变PDU顺序的情况，可能会导致整个系统不能工作。
希望本文章，对解决Crash问题和避免类似的Crash问题有一定的借鉴作用。
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