手把手教你玩转GDB
手把手教你玩转GDB(一)——牛刀小试：启动GDB开始调试
写在最前面：GDB是unix相关操作系统中C/C++程序开发必不可少的工具，它的功能之强大，是其它调试器所不能匹敌的。但是，现实的工作中，有很多开发者因为GDB本身入门门槛比较高，而被拒之门，与如此强大的失之交臂。笔者在近两年的C/C++开发工作中，对GDB本身的有一点研究，在这里总结出一系列《手把手教你玩转GDB》的文章，一方面权当是对自己经验的一个总结，一方面也是真的想能够对刚接触GDB的开发者朋友带去一些帮助，让更多的人来使用如此强大的工具。今天推出第一篇：
第一部分 牛刀小试：启动GDB开始调试
1. 启动GDB开始调试：
（1）gdb program ///最常用的用gdb启动程序，开始调试的方式
（2）gdb program core ///用gdb查看core dump文件，跟踪程序core的原因
（3）gdb program pid ///用gdb调试已经开始运行的程序，指定pid即可
2. 应用程序带命令行参数的情况，可以通过下面两种方法启动：
（1）启动GDB的时候，加上–args选项，然后把应用程序和其命令行参数带在后面，具体格式为：gdb –args program args
（2）先按1中讲的方法启动GDB, 然后再执行run命令的时候，后面加上参数
3. 退出GDB：
（1）End-of-File(Ctrl+d)
（2）quit或者q
4. 在GDB调试程序的时候执行shell命令：
（1）shell command args（也可以先执行shell命令，GDB会退出到当前shell, 执行完command后，然后在shell中执行exit命令，便可回到GDB）
（2）make make-args（等同于shell make make-args）
5. 在GDB中获取帮助：
（1）在GDB中执行help命令，可以得到如图1所示的帮助信息：
图1 GDB帮助菜单
由图1可以看出，GDB中的命令可以分为八类：别名(aliases)、断点(breakpoints)、数据(data)、文件(files)、内部(internals)、隐含(obscure)、运行(running)、栈(stack)、状态(status)、支持(support)、跟踪点(tracepoints)和用户自定义(user-defined)。
（2）help class-name：查看该类型的命令的详细帮助说明
（3）help all：列出所有命令的详细说明
（4）help command：列出命令command的详细说明
（5）apropos word：列出与word这个词相关的命令的详细说明
（6）complete args：列出所有以args为前辍的命令
6. info和show：
（1）info：用来获取和被调试的应用程序相关的信息
（2）show：用来获取GDB本身设置相关的一些信息
http://www.wuzesheng.com/?p=1327
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
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)
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
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
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
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
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http://www.wuzesheng.com/?p=1362
手把手教你玩转GDB(三)——常用命令
本文是手把手教你玩转GDB的第三篇，主要内容是介绍一些在程序调试过程中最常用的GDB命令，废话不多话，开始今天的正题。
1.attach process-id/detach
2.kill
（1）基本功能：杀掉当前GDB正在调试的应用程序所对应的子进程（2）如果想不退出GDB而对当前正在调试的应用程序重新编译、链接，可以在GDB中执行 kill杀掉子进程，等编译、链接完后，再重新执行 run，GDB便可加载新的可执行程序启动调试3.多线程程序调试相关：
（1） thread threadno：切换当前线程到由 threadno指定的线程（2） info threads：查看GDB当前调试的程序的各个线程的相关信息（3） thread apply [ threadno] [ all] args：对指定（或所有）的线程执行由 args指定的命令4.多进程程序调试相关(fork/vfork)：
（1）缺省方式： fork/ vfork之后，GDB仍然调试父进程，与子进程不相关（2） set follow-fork-mode mode：设置GDB行为， mode为 parent时，与缺省情况一样； mode为 child时， fork/ vfork之后，GDB进入子进程调试，与父进程不再相关（3） show follow-fork-mode：查看当前GDB多进程跟踪模式的设置5.step & stepi
（1） step [ count]: 如果没有指定 count, 则继续执行程序，直到到达与当前源文件不同的源文件中时停止；如果指定了 count, 则重复行上面的过程 count次（2） stepi [ count]: 如果没有指定 count, 继续执行下一条机器指令，然后停止；如果指定了 count，则重复上面的过程 count次（3） step比较常见的应用场景：在函数 func被调用的某行代码处设置断点，等程序在断点处停下来后，可以用 step命令进入该函数的实现中，但前提是该函数编译的时候把调试信息也编译进去了，负责 step会跳过该函数。6.next & nexti
（1） next [ count]: 如果没有指定 count, 单步执行下一行程序；如果指定了 count，单步执行接下来的 count行程序（2） nexti [ count]: 如果没有指定 count, 单步执行下一条指令；如果指定了 count, 音频执行接下来的 count条执行（3） stepi和 nexti的区别： nexti在执行某机器指令时，如果该指令是函数调用，那么程序执行直到该函数调用结束时才停止。7.continue [ignore-count] 唤醒程序，继续运行，至到遇到下一个断点，或者程序结束。如果指定ignore-count，那么程序在接下来的运行中，忽略ignore-count次断点。
8. finish & return
9.信号的处理
（1） info signals & info handle：打印所有的信号相关的信息，以及GDB缺省的处理方式： 
a. stop和nostop: nostop表示当GDB收到指定的信号，不会应用停止程序的执行，只会打印出一条收到信号的消息，因此，nostop也暗含了下面的print; 而stop则表示，当GDB收到指定的信号，停止应用程序的执行。
b. print和noprint: print表示如果收到指定的信号，打印出一条信息; noprint与print表示相反的意思
c. pass和nopass：pass表示如果收到指定的信号，把该信号通知给应用程序; nopass表示与pass相反的意思
d. ignore和noignore: ignore与nopass同义，同理，noignore与pass同义
http://www.wuzesheng.com/?p=1386
C/C++程序在GDB调试状态时的信号响应
相信用GDB调试过程序的朋友都知道，C/C++程序在GDB调试状态是不能直接响应外部信号的。比如，你正在用GDB运行一个程序，然后，你按了Ctrl+C，GDB收到SIGINT信号，程序本身并不会收到这个信号。那么，倒底如何让GDB把信号传递给应用程序本身呢？且听我一一道来。
GDB中有一个handle命令，可以指定如何处理收到信号，GDB支持的对信号的处理主要有以下几种：
（1）stop和nostop: nostop表示当GDB收到指定的信号，不会应用停止程序的执行，只会打印出一条收到信号的消息，因此，nostop也暗含了下面的print; 而stop则表示，当GDB收到指定的信号，停止应用程序的执行。
（2）print和noprint: print表示如果收到指定的信号，打印出一条信息; noprint与print表示相反的意思
（3）pass和nopass：pass表示如果收到指定的信号，把该信号通知给应用程序; nopass表示与pass相反的意思
（4）ignore和noignore: ignore与nopass同义，同理，noignore与pass同义
GDB中handle命令的具体用法为：handel signal action
（1）signal：可以为数字1-15，也可以为符号类型的，比如：SIGSEGV, SIGINT。
（2）action: 为上面介绍的stop/nostop, print/noprint, pass/nopass和ignore/noignore中的其中一种。
（3）在gdb中，用info signals或者info handle，可以查看哪些信号被GDB处理，并且可以看到缺省的处理方式，下图是1-15号信号的：
http://www.wuzesheng.com/?p=1188
C++结构类型在GDB中的强制类型转换
今天在调试程序的过程中遇到的一个小问题，在这里记录一下，希望能对遇到同样问题的朋友有所帮助。
以下面的程序为例程进行说明：
class Base
{
public:
Base(int nNum) :
m_nNum(nNum)
{}
private:
int m_nNum;
};
class A : public Base
{
public:
A(int nNum, char bCh) :
Base(nNum),
m_bCh(bCh)
{}
private:
char m_bCh;
};
namespace Test
{
class Base
{
public:
Base(int nNum) :
m_nNum(nNum)
{}
private:
int m_nNum;
};
class A : public Base
{
public:
A(int nNum, char bCh) :
Base(nNum),
m_bCh(bCh)
{}
private:
char m_bCh;
};
}
int main()
{
Base * pObj1 = new A(10, 'A');
Test::Base * pObj2 = new Test::A(10, 'A');
delete pObj1;
delete pObj2;
}相信只要有点C++基础的人都能够看懂上面的程序，如果看不懂的话，还是先回去学C++吧，嘿嘿！好了，言规正传，现在抛出问题：用gdb启动编译好的程序，在63行处设置断点，如何查看pObj1和pObj2的m_bCh的值？
1. 第一次尝试，直接p *pObj1，结果如下所示：
(gdb) p *pObj1
$1 = {
m_nNum = 10
}2. 由第一次尝试的结果，想到了强制类型转型，转换为子类A的指针类型，然后再print, 结果如下：
(gdb) p *(A*)pObj1
$3 = {
Base = {
m_nNum = 10
},
members of A:
m_bCh = 65 'A'
}3. 有了上面的经验，对于pObj2的m_bCh，就依上面2中的方法，直接上了，结果如下：
(gdb) p *(Test::A*)pObj2
A syntax error in expression, near `)pObj2'.4. 下面是找到的方法，说是带namespace的强制转型要加单引号的，好诡异的语法：
(gdb) p *('Test::A'*)pObj2
$5 = {
test ::Base = {
m_nNum = 10
},
members of Test::A:
m_bCh = 65 'A'
}http://www.wuzesheng.com/?p=694
介绍几个关于C/C++程序调试的函数
最近调试程序学到的几个挺有用的函数，分享一下，希望对用C/C++的朋友有所帮助！
1. 调用栈系列
下面是函数原型：
#include "execinfo .h"
int backtrace(void **buffer, int size);
char **backtrace_symbols(void *const *buffer, int size);
void backtrace_symbols_fd(void *const *buffer, int size, int fd);（1）backtrace用来获得当前程序的调用栈，把结果存在buffer中。通常，我们用gdb调试程序，设置合适的断点，停下来之后，用backtrace(bt)命令，就可以看到当前的调用栈。但是，有的时候，用到条件断点的时候，gdb的功能就没有程序本身的强大了，这个时候，可以考虑在程序中调用backtrace函数，来获取调用栈。
（2）backtrace_symbols把用backtrace获取的调用栈转换成字符串数组，以字符串数组的形式返回，使用者需要在外面释放返回的字符串数组所占用的内存
（3）backtrace_symbols_fd把用backtrace获取的调用栈信息写到fd所指定的文件中
void * __builtin_return_address (unsigned int level)2. 内存分配、释放系列
#include "malloc .h"
size_t malloc_usable_size((void *__ptr));这里关于new/delete重载的一些细节我不做说明，之前我写过一篇文章的，不明白的朋友可以去看一下这篇文章《 细说C++中的new与delete》。
http://www.wuzesheng.com/?p=1123