GDB调试指南-断点设置

前言

上篇《GDB调试指南-启动调试》我们讲到了GDB启动调试的多种方式，分别应用于多种场景。今天我们来介绍一下断点设置的多种方式。

为何要设置断点

在介绍之前，我们首先需要了解，为什么需要设置断点。我们在指定位置设置断点之后，程序运行到该位置将会“暂停”，这个时候我们就可以对程序进行更多的操作，比如查看变量内容，堆栈情况等等，以帮助我们调试程序。

查看已设置的断点

在学习断点设置之前，我们可以使用info breakpoints查看已设置断点：

info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004005fc in printNum2 at test.c:17
    breakpoint already hit 1 time
2       hw watchpoint  keep y                      a
    breakpoint already hit 1 time
    ignore next 3 hits

它将会列出所有已设置的断点，每一个断点都有一个标号，用来代表这个断点。例如，第2个断点设置是一个观察点，并且会忽略三次。

断点设置

断点设置有多种方式，分别应用于不同的场景。借助示例程序进行一一介绍：

 1//test.c
 2#include
 3void printNum(int a)
 4{
 5    printf("printNum\n");
 6    while(a > 0)
 7    {
 8        printf("%d\n",a);
 9        a--;
10    }
11}
12void printNum2(int a,int num)
13{
14    printf("printNum\n");
15    while(a > num && a>0)
16    {
17        printf("%d\n",a);
18        a--;
19    }
20}
21int div(int a,int b)
22{
23    printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
24    int temp = a/b;
25    return temp;
26}
27int main(int argc,char *argv[])
28{
29    printNum2(12,5);
30    printNum(10);
31    div(10,0);
32    return 0;
33}

编译：

gcc -g -o test test.c

注意，编译时需要带上-g参数，具体原因参见《gdb调试指南-启动调试》。

根据行号设置断点

b 9  #break 可简写为b

或者

b test.c:9

程序运行到第9行的时候会断住。

根据函数名设置断点

同样可以将断点设置在函数处：

b printNum

程序在调用到printNum函数的时候会断住。

根据条件设置断点

假设程序某处发生崩溃，而崩溃的原因怀疑是某个地方出现了非期望的值，那么你就可以在这里断点观察，当出现该非法值时，程序断住。这个时候我们可以借助gdb来设置条件断点，例如：

break test.c:23 if b==0

当在b等于0时，程序将会在第23行断住。
它和condition有着类似的作用，假设上面的断点号为1，那么：

condition 1 b==0

会使得b等于0时，产生断点1。而实际上可以很方便地用来改变断点产生的条件，例如，之前设置b==0时产生该断点，那么使用condition可以修改断点产生的条件。

根据规则设置断点

例如需要对所有调用printNum函数都设置断点，可以使用下面的方式：

rbreak printNum*

所有以printNum开头的函数都设置了断点。而下面是对所有函数设置断点：

#用法：rbreak file:regex
rbreak . 
rbreak test.c:. #对test.c中的所有函数设置断点
rbreak test.c:^print #对以print开头的函数设置断点

设置临时断点

假设某处的断点只想生效一次，那么可以设置临时断点，这样断点后面就不复存在了：

tbreak test.c:l0  #在第10行设置临时断点

跳过多次设置断点

假如有某个地方，我们知道可能出错，但是前面30次都没有问题，虽然在该处设置了断点，但是想跳过前面30次，可以使用下面的方式：

ignore 1 30

其中，1是你要忽略的断点号，可以通过前面的方式查找到，30是需要跳过的次数。这样设置之后，会跳过前面30次。再次通过info breakpoints可以看到：

Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004005e8 in printNum2 at test.c:16
    ignore next 30 hits

根据表达式值变化产生断点

有时候我们需要观察某个值或表达式，知道它什么时候发生变化了，这个时候我们可以借助watch命令。例如：

watch a

这个时候，让程序继续运行，如果a的值发生变化，则会打印相关内容，如：

Hardware watchpoint 2: a
Old value = 12
New value = 11

但是这里要特别注意的是，程序必须运行起来，否则会出现：

No symbol "a" in current context.

因为程序没有运行，当前上下文也就没有相关变量信息。

rwatch和awatch同样可以设置观察点，前者是当变量值被读时断住，后者是被读或者被改写时断住。

禁用或启动断点

有些断点暂时不想使用，但又不想删除，可以暂时禁用或启用。例如：

disable  #禁用所有断点
disable bnum #禁用标号为bnum的断点
enable  #启用所有断点
enable bnum #启用标号为bnum的断点
enable delete bnum  #启动标号为bnum的断点，并且在此之后删除该断点

断点清除

断点清除主要用到clear和delete命令。常见使用如下：

clear   #删除当前行所有breakpoints
clear function  #删除函数名为function处的断点
clear filename:function #删除文件filename中函数function处的断点
clear lineNum #删除行号为lineNum处的断点
clear f:lename：lineNum #删除文件filename中行号为lineNum处的断点
delete  #删除所有breakpoints,watchpoints和catchpoints
delete bnum #删除断点号为bnum的断点

总结

本文介绍了常见的断点设置方法，断点设置之后，可以便于我们后期观察变量，堆栈等信息，为进一步的定位与调试做准备。

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