手把手教你玩转GDB(二)—Breakpoint, Watchpoint和Catchpoint

本文是《手把手教你玩转GDB》系列的第二篇，主要内容是用GDB调试程序中比较常用到的断点（breakpoint）、监视点（watchpoint）和捕捉点（catchpoint）。虽然说这三类point的功能是不一样的，但它们的用法却极为相似。因此，本文将以断breakpoint为例，进行详细的介绍，关于watchpoint和catchpoint的介绍就相对比较粗略，相信读者朋友如果能够理解breakpoint的部分，那么便可以触类旁通，学会watchpoint和catchpoint的用法。

   1. Breakpoint: 作用是让程序执行到某个特定的地方停止运行

（1）设置breakpoint：

a. break function: 在函数funtion入口处设置breakpoint
b. break +offset: 在程序当前停止的行向前offset行处设置breakpoint
c. break –offset: 在程序当前停止的行向衙offset行处设置breakpoint
d. break linenum: 在当前源文件的第linenum行处设置breakpoint
e. break filename:linenum: 在名为filename的源文件的第linenum行处设置breakpoint
f. break filename:function: 在名为filename的源文件中的function函数入口处设置breakpoint
g. break *address: 在程序的地址address处设置breakpoint
h. break … if cond: …代表上面讲到的任意一个可能的参数，在某处设置一个breakpoint, 但且仅但cond为true时，程序停下来
i. tbreak args: 设置一个只停止一次的breakpoints, args与break命令的一样。这样的breakpoint当第一次停下来后，就会被自己删除
k. rbreak regex: 在所有符合正则表达式regex的函数处设置breakpoint

（2） info breakpoints [ n]：

查看第n个breakpoints的相关信息，如果省略了n，则显示所有breakpoints的相关信息

（3）pending breakpoints:

是指设置在程序开始调试后加载的动态库中的位置处的breakpoints
a. set breakpoint pending auto: GDB缺省设置，询问用户是否要设置pending breakpoint
b. set breakpoint pending on: GDB当前不能识别的breakpoint自动成为pending breakpoint
c. set breakpoint pending off: GDB当前不能识别某个breakpoint时，直接报错
d. show breakpoint pending: 查看GDB关于pending breakpoint的设置的行为(auto, on, off)

（4）breakpoints的删除：

a. clear: 清除当前stack frame中下一条指令之后的所有breakpoints
b. clear function & clear filename:function: 清除函数function入口处的breakpoints
c. clear linenum & clear filename:linenum: 清除第linenum行处的breakpoints
d. delete [breakpoints] [range…]: 删除由range指定的范围内的breakpoints，range范围是指breakpoint的序列号的范围

（5）breakpoints的禁用、启用:

a. disable [breakpoints] [range…]: 禁用由range指定的范围内的breakpoints
b. enable [breakpoints] [range…]: 启用由range指定的范围内的breakpoints
c. enable [breakpoints] once [range…]: 只启用一次由range指定的范围内的breakpoints，等程序停下来后，自动设为禁用
d. enable [breakpoints] delete [range…]: 启用range指定的范围内的breakpoints，等程序停下来后，这些breakpoints自动被删除

（6）条件breakpoints相关命令：

a. 设置条件breakpoints可以通过break … if cond来设置，也可以通过condition bnum expression来设置，在这里首先要通过（1）中介绍的命令设置好breakpoints，然后用condition命令来指定某breakpoint的条件，该breakpoint由bnum指定，条件由expression指定
b. condition bnum: 取消第bnum个breakpoint的条件
c. ignore bnum count: 第bnum个breakpoint跳过count次后开始生效

（7）指定程序在某个breakpoint处停下来后执行一串命令：

a. 格式：commands [bnum]
… command-list …
end
b. 用途：指定程序在第bnum个breakpoint处停下来后，执行由command-list指定的命令串，如果没有指定bnum，则对最后一个breakpoint生效
c. 取消命令列表： commands [bnum]
end
d. 例子：
break foo if x>0
commands
silent
printf “x is %d\n”,x
continue
end
上面的例子含义：当x>0时，在foo函数处停下来，然后打印出x的值，然后继续运行程序

   2. Watchpoint: 它的作用是让程序在某个表达式的值发生变化的时候停止运行，达到‘监视’该表达式的目的

（1）设置watchpoints:

a. watch expr: 设置写watchpoint，当应用程序写expr, 修改其值时，程序停止运行
b. rwatch expr: 设置读watchpoint，当应用程序读表达式expr时，程序停止运行
c. awatch expr: 设置读写watchpoint, 当应用程序读或者写表达式expr时，程序都会停止运行

（2） info watchpoints:

查看当前调试的程序中设置的watchpoints相关信息

（3）watchpoints和breakpoints很相像，都有enable/disabe/delete等操作，使用方法也与breakpoints的类似

  3. Catchpoint: 的作用是让程序在发生某种事件的时候停止运行，比如C++中发生异常事件，加载动态库事件

（1）设置catchpoints:

a. catch event: 当事件event发生的时候，程序停止运行，这里event的取值有：

• 1）throw: C++抛出异常
  2）catch: C++捕捉到异常
  3）exec: exec被调用
  4）fork: fork被调用
  5）vfork: vfork被调用
  6）load: 加载动态库
  7）load libname: 加载名为libname的动态库
  8）unload: 卸载动态库
  9）unload libname: 卸载名为libname的动态库
  10）syscall [args]: 调用系统调用，args可以指定系统调用号，或者系统名称

b. tcatch event: 设置只停一次的catchpoint，第一次生效后，该catchpoint被自动删除

（2）catchpoints和breakpoints很相像，都有enable/disabe/delete等操作，使用方法也与breakpoints的类似