gdb 调试
gdb命令手册
1 关于断点(breakpoint)的命令：
1.1 设置断点的命令
- awatch:awatch用来为一个表达式设置观察点，在表达式的值发生改变时，或者当表达式的值被读取的时候，程序停止执行。
awatch + 表达式 - watch: 数据断点，与awatch类似
- break（可以简写为b）: 用于在程序中设置断点
（1） 命令形式
break + line-number要设置断点的行号 使程序恰好在执行给定行之前停止
break + function-name函数名 使程序恰好在进入指定的函数之前停止
break + routine-name 在指定例程的入口处设置断点
break + line-or-function if condition break if命令——如果condition（条件）是真，程序到达指定行或函数时停止
如果该程序是由很多原文件构成的，你可以在各个原文件中设置断点，而不是在当前的原文件中设置断点，方法：在设置的断点前加filename:（ 文件名:）修饰，如(gdb) break filename:line-number 、(gdb) break filename:function-name
（2） 相关命令
countinue 命令（可以简写为c）：从断点继续运行
info break：显示当前gdb的断点信息，显示断点信息的形式：
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x000028bc in init_random at qsort2.c:155
2 breakpoint keep y 0x0000291c in init_organ at qsort2.c:168 - tbreak:用于设置临时断点，所谓临时断点就是断点只在设置之后起作用一次。
- condition:在满足一定的条件时才在指定的行上设置断点
condition + 断点编号+ 条件表达式
1.2 管理断点的命令 - clean:清除原文件中某一代码行上的所有断点
clean + number number 为原文件的某个代码行的行号 - clear: 用于清除断点
clear + number number 为要清除断点的行号 - delete:用于清除断点和自动显示的表达式的命令。
delete breakpoint 断点编号 删除指定的某个断点
delete breakpoint 如果不带编号参数，将删除所有的断点
与clear的不同之处：
clear要给出断点的行号，delete要给出断点的编号。
用clear命令清除断点时gdb会给出提示，而用delete清除断点时gdb不会给出任何提示 - disable:让所设断点暂时失效，禁止使用。如果要让多个编号处的断点失效可将编号之间用空格隔开
disable 断点编号 该命令将禁止断点,同时断点信息的 (Enb)域将变为n - enable:与disable 相对，允许使用某个断点
enable 断点编号 该命令将允许断点,同时断点信息的 (Enb)域将变为 y - ignore:这条命令在一定范围内忽略用户设定的断点
ignore + N CONT
1.3 其他 - commands: 用于为遇到断点之后执行特定的指令而设置的，如果commands 之后没有断点号，gdb会将最后一个设置的断点编号作为默认值。
command + 断点号
2 关于表达式的命令
2.1 显示表达式值的命令 - display:该命令用于显示表达式的值，使用了该命令后，每当程序运行到断点处都会显示表达式的值。
display + 表达式 如:display 5*j - info display:用于显示当前所有要显示值的表达式的有关情况
- delete display:用于删除一个要显示值的表达式，调用这个命令删除一个表达式后，被删除的表达式将不被显示。
delete display 1 - undisplay:用于结束某个表达式值的显示。同delete display功能相似
- disable display:使一个要显示的表达式暂时无效。可有enable重新使之有效
- enable display:反操作disable diplay
- print: print 是gdb的一个功能很强的命令，利用它可以显示被调试的语言中任何有效的表达式。可以打印内存中从某个部分开始的一块连续空间的内容，print可以对变量赋值。
print + base@length——开始表达式@要打印的连续空间的大小 打印内存内容
prin t + 变量名=8 对变量赋值
print find_entry(1,0) 对程序中函数的调用
prin t + 变量名 检查变量值
print *table_start 数据结构和其他复杂对象
显示 $8={e=reference=’\000’,location＝0x0,next=0x0}
print $1 值的历史成分
($1为历史记录变量,在以后可以直接引用 $1 的值)
早期的调试程序没有很好的方法将任意的指针换成一个数组。
$表示给定序号的前一个序号，$$表示给定序号的向前第2个序号。例如给定序号是5，那么$代表4,$$代表3.如果是print $表示 print 1
2.2 设置表达式值的命令 - set: 用于为变量赋值 类似print
set variable ：set variable j=9 类似于：print j=9
2.3 显示表达式类型的命令 - whatis:显示某个表达式的数据类型（或识别数组或变量的类型？）
whatis + 表达式 如:whatis j ，显示type = 类型信息 - ptype:用于给出类型的定义。
ptype + 变量or数据类型
疑问：ptype与whatis的区别——比whatis的功能更强，他可以提供一个结构的定义？
3 关于文件的命令 - add-shared-symbol-files:该命令用于从动态的连接映射的共享目标文件中装入符号表。
- add-symbol-file:该命令用于从已经动态装入的文件中装入符号表。使用格式是：
add-symbol-file + FILE + ADDR：其中FILE给出的是动态装入的文件的名称，ADDR是文件中正文的起始地址。 - load:该命令用于动态的向正在调试的程序中装入文件，并记录它的符号表，准备联接
- core-file:使某个文件成为core dump
- cd：改变当前工作目录。
- file:用来装入待调试程序的命令。
- path:该命令用于向目标文件的搜索路径中增加目录的，可以使用当前目录的$cwd
- pwd:显示当前工作路径
- directory:用来向源文件搜索目录中添加一个目录
- list:list的非空系数的几种形式：
list 起始行号 截止行号
LINENUM：当前文件的LINENUM行
FILE：LINENUM： 指定文件的LINENUM行
FUNCTION：当前文件的FUNCTION函数
FILE：FUNCTION
*ADDRESS列出包含该地址的文件 - forward:用来从列表当前行开始向后查找第一个匹配某个字符串的程序行
forward 匹配的字符串 - search:同forward。
- reverse-search:从列表当前行开始向前查找第一个匹配的字符串，查找到的行号保存在$_中
4 关于程序运行的命令：
4.1 启动运行 - run:运行准备调试的程序，在它后面可以跟随发给该程序的任何参数，包括标准输入和标准输出说明符(<和>)和外壳通配符（*、？、[、]）在内。
如果你使用不带参数的run命令，gdb就再次使用你给予前一条run命令的参数。 - set args: 可以修改发送给程序的参数
set args –b –x - show args:可以查看其缺省参数的列表
show args
4.2 继续运行 - cont:使程序继续执行
- continue 命令（c）：继续执行正在调试的程序。该命令用在程序由于处理信号或断点而 导致停止运行时。
- stop:如果信号发生，重新进入调试器，并打印出提示信息；
- print：如果信号发生就打印一条提示信息
- pass:让程序能看到这个信号发生
- jump:指定程序开始调试的指令和地址——在源程序中的另一点开始运行
jump 行号或是指令地址
4.3 结束运行、gdb - kill:结束当前程序的调试。
- quit:退出gdb
4.4 控制执行 - next: 不进入的单步执行——继续程序的运行，越过子程序调用
- nexti:用于单步执行一条语句中的一条指令，它会跟踪到子程序的内部
next用于单步执行一条语句
nexti用于单步执行一条指令，一条语句可能有几条指令构成。 - step: 进入的单步执行——用于执行一条语句的，也不越过子过程的调用
如果已经进入了某函数，而想退出该函数返回到它的调用函数中，调用finish命令。 - stepi:用于执行一条指令的，它不越过子程序的调用，而是跟踪到子过程的内部
- finish:退出当前函数，返回到它的调用函数中。
- until:结束当前循环
4.5 调用函数 - call:调用和执行一个函数
call name
call gen_and_sork( 1234,1,0 )
call printf(“abcd”) ——显示： $1=4 - finish:结束执行当前函数，显示其返回值（如果有的话）
4.6 信号控制
gdb通常可以捕捉到发送给它的大多数信号，通过捕捉信号，它就可决定对于正在运行的进程要做些什么工作。例如，按CTRL-C将中断信号发送给gdb，通常就会终止gdb。但是你或许不想中断gdb，真正的目的是要中断gdb正在运行的程序，因此，gdb要抓住该信号并停止它正在运行的程序，这样就可以执行某些调试操作。 - Handle: 对信号设置处理函数，控制信号的处理。信号可以是符号，也可以是数字。如果用all来作参数，则意味着调试器接受除了（信号SIGTRAP和信号SIGINT）之外的所有信号处理函数。
（1） 格式
handle + 信号名 + 信号处理(接受到信号时该作什么)
（2） 几种可能的参数是
l nostop 接收到信号时，不要将它发送给程序，也不要停止程序。
l stop 接受到信号时停止程序的执行，从而允许程序调试；显示一条表示已接受到信号的消息（禁止使用消息除外）
l print 接受到信号时显示一条消息
l noprint 接受到信号时不要显示消息（而且隐含着不停止程序运行）
l pass 将信号发送给程序，从而允许你的程序去处理它、停止运行或采取别的动作。
l nopass 停止程序运行，但不要将信号发送给程序。
（3） 例
handle SIGPIPE stop print：截获SIGPIPE信号，以防止正在调试的程序接受到该信号，而且只要该信号一到达，就要求该程序停止，并通知你。
注意：UNIX的信号名总是采用大写字母！你可以用信号编号替代信号名。
如：SIGINT（键盘输入，或CTRL-C；信号2） - signal: 将信号发送给程序
如果你的程序要执行任何信号处理操作，就需要能够测试其信号处理程序，为此，就需要一种能将信号发送给程序的简便方法，这就是signal命令的任务。
（1） 格式
signal + 信号名
（2） 例
signal 2 —— 发送信号
假定你的程序已将一个专用的SIGINT信号处理程序设置成采取某个清理动作，测试handle命令设置的SIGINT信号处理程序，可以设置一个断点并使用如下命令： signal 2
continuing with signal SIGINT(2) —— 该程序继续执行，但是立即传输该信号，而且处理程序开始运行。
5 关于堆栈的命令： - backtrace:用来打印栈侦指针的。backtrace命令为堆栈提供向后跟踪功能。
backtrace 要打印的栈侦指针的个数
Backtrace 命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所以有效过程和调用这些过程的参数。
同where。 - frame: 该命令用于打印栈侦的——选择下一条continue命令的帧。
frame 要打印的编号 - select-frame:指定要选择的栈侦的编号。一般与info frame连用。
- info reg：查看寄存器使用情况。
- info stack：查看栈。
- where：查看当前位置。
- up：跳到上一层函数 —— 上移栈帧，使另一函数成为当前函数。
- down：与up相对。
- attach：把当前高度的程序粘在某个进程上，用于调试运行中的进程。
attach 进程号
6 机器语言工具
有一组专用的gdb变量可以用来检查和修改计算机的通用寄存器，gdb提供了目前每一台计算机中实际使用的4个寄存器的标准名字： - $pc ： 程序计数器
- $fp ： 帧指针（当前堆栈帧）
- $sp ： 栈指针
- $ps ： 处理器状态
7 其他命令 - UNIX接口
shell 命令可启动UNIX外壳——使你能不离开 gdb 就执行 UNIX shell 命令.
CTRL-D退出外壳，返回到 gdb. - info 显示与该程序有关的各种信息
- make:使你能不退出 gdb 就可以重新产生可执行文件.
8 历史命令 - set history expansion on:允许使用历史命令
set history expansion on
9 gdb介绍
GNU的调试器称为gdb，该程序是一个交互式工具，工作在字符模式。在 X Window 系统中，有一个gdb的前端图形工具，称为xxgdb。gdb 是功能强大的调试程序，可完成如下的调试任务： - 设置断点；
- 监视程序变量的值；
- 程序的单步执行；
- 修改变量的值。
在可以使用 gdb 调试程序之前，必须使用 -g 选项编译源文件。可在 makefile 中如下定义 CFLAGS 变量：
CFLAGS = -g
运行 gdb 调试程序时通常使用如下的命令：
gdb progname
9.1 信息获取 - Help
在 gdb 提示符处键入help，将列出命令的分类，主要的分类有：
aliases：命令别名
breakpoints：断点定义；
data：数据查看；
files：指定并查看文件；
internals：维护命令；
running：程序执行；
stack：调用栈查看；
statu：状态查看；
tracepoints：跟踪程序执行。
键入 help 后跟命令的分类名，可获得该类命令的详细清单。 - gdb 的常用命令： 命令 解释
break NUM 在指定的行上设置断点。
bt 显示所有的调用栈帧。该命令可用来显示函数的调用顺序。
clear 删除设置在特定源文件、特定行上的断点。其用法为clear FILENAME:NUM
continue 继续执行正在调试的程序。该命令用在程序由于处理信号或断点而 导致停止运行时。
display EXPR 每次程序停止后显示表达式的值。表达式由程序定义的变量组成。
file FILE 装载指定的可执行文件进行调试。
help NAME 显示指定命令的帮助信息。
info break 显示当前断点清单，包括到达断点处的次数等。
info files 显示被调试文件的详细信息。
info func 显示所有的函数名称。
info local 显示当函数中的局部变量信息。
info prog 显示被调试程序的执行状态。
info var 显示所有的全局和静态变量名称。
kill 终止正被调试的程序。
list 显示源代码段。
make 在不退出 gdb 的情况下运行 make 工具。
next 在不单步执行进入其他函数的情况下，向前执行一行源代码。
print EXPR 显示表达式 EXPR 的值。
9.2 gdb 使用范例
-----------------
清单 一个有错误的 C 源程序 bugging.c
代码:
-----------------
1 #include
2
3 static char buff [256];
4 static char* string;
5 int main ()
6 {
7 printf ("Please input a string: ");
8 gets (string);
9 printf ("\nYour string is: %s\n", string);
10 }
-----------------
上面这个程序非常简单，其目的是接受用户的输入，然后将用户的输入打印出来。该程序使用了一个未经过初始化的字符串地址 string，因此，编译并运行之后，将出现 Segment Fault 错误：
$ gcc -o bugging -g bugging.c
$ ./bugging
Please input a string: asfd
Segmentation fault (core dumped)
为了查找该程序中出现的问题，我们利用 gdb，并按如下的步骤进行： - 运行 gdb bugging 命令，装入 bugging 可执行文件；
- 执行装入的 bugging 命令 run；
- 使用 where 命令查看程序出错的地方；
- 利用 list 命令查看调用 gets 函数附近的代码；
- 唯一能够导致 gets 函数出错的因素就是变量 string。用print命令查看 string 的值；
- 在 gdb 中，我们可以直接修改变量的值，只要将 string 取一个合法的指针值就可以了，为此，我们在第8行处设置断点 break 8；
- 程序重新运行到第 8行处停止，这时，我们可以用 set variable 命令修改 string 的取值；
- 然后继续运行，将看到正确的程序运行结果。