一、使用GDB调试程序

一、GDB的功能

GDB主要完成以下功能：

1、自由启动程序；
2、程序可在指定的断点处停住；
3、程序被停住时，可以获取此时程序的信息、查看变量值；
4、可单步调试，检查每步的结果。

二、如何增加debug信息

GDB调试的是C/C++的程序，因此想要更好的调试程序，需要在编译时把调试信息加到可执行文件中，即使用编译器的 -g 参数。如：

1、C语言：gcc -g hello.c -o hello
2、C++：g++ -g hello.cpp -o hello

如果没有-g，将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址

三、信号以及中断

信号是一种软中断，是一种处理异步事件的方法，例如：

SIGINT：中断字符信号，Ctrl+C；
SIGBUS：硬件故障的信号；
SIGCHLD：子进程状态改变信号；
SIGKILL：终止程序运行的信号。

使用handle命令可以处理上述任何一种信号，其参数有：

Nostop：处理该信号时，GDB会打印消息告诉你收到这种信号；
Stop：处理该信号时，GDB会停住你的程序；
Print：处理该信号时，GDB会显示出一条信息；
Noprint：处理该信号时，GDB不会告诉你收到信号的信息；
Pass/noignore：处理该信号时，GDB不处理信号；
Nopass/ignore：处理该信号时，GDB不会让程序处理这个信号。

命令：

info signals/info handle：查看有哪些信号在被GDB检测中。

案例：

handle SIGPIPE noprint nostop
handle SIGUSR2 noprint nostop

四、GDB的命令

4.1 功能划分

功能主要划分为如下几大类：

breakpoints：断点设置类
data：数据查看类
files：指定并查看文件类
internals：维护命令类
running：程序执行类
stack：调用栈查看类
statu：状态查看类
tracepoints：跟踪程序执行类

4.2 调试方式

1. gdb < program >
   program是可执行文件
2. gdb < program > core
   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
3. gdb < program > < PID >
   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
4. gdb < program >
   关联源代码，并进行gdb
5. gdb attach < PID >
   用attach命令来挂接进程的PID，用detach来取消挂接的进程

4.3 常用命令

命令	释义
t	pid
f	栈号
Disassemble	反汇编
thread apply all bt	打印全部线程堆栈
cat /proc/2498/maps	打印指定pid的地址
info thread	显示当前可调试的所有线程
info frame	查看栈帧的信息
bt	堆栈
info threads	显示当前可调试的所有线程
thread PID	切换当前调试的线程为指定PID的线程
info proc	显示当前程序可执行文件相关信息

4.4 暂停运行

调试程序中，暂停程序运行是必须的，GDB 可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。

当进程被gdb停住时，你可以使用info program 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。

在 gdb 中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（BreakPoint）、观察点（WatchPoint）、捕捉点（CatchPoint）、信号（Signals）、线程停止（Thread Stops）。

如果要恢复程序运行，可以使用c或是continue命令。

4.4.1 设置断点的方式

1、break   在指定函数处停住
2、break   在指定行号停住
3、 break filename:linenum  在源文件 filename 的linenum行处停住
4、 break filename:function  在源文件 filename 的function函数的入口处停住
5、 break *address  在程序运行的内存地址处停住
6、 break break命令没有参数时，表示在下一条指令处停住
7、 break ... if 
	...可以是上述的参数，condition表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置break if i=100，表示当i为100时停住程序

4.4.2 查看断点的方式

使用info 命令，如下所示：（注：n 表示断点号）

info breakpoints [n]
info break [n]

4.4.3 观察点

观察点用来观察某个表达式的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序
有下面的几种方法来设置观察点：

1、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
2、rwatch 
	当表达式（变量）expr被读时，停住程序
3、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