gdb调试技术3

本文首先以一个二叉树插入算法的实现作为例子说明GDB查看程序数据的相关方法，代码如下：

  1: //  bintree.c:  routines to do insert and sorted print of a binary tree


  2: 

  3: #include 

  4: #include 

  5: 

  6: struct
 node {

  7:    int
 val;             // stored value


  8:    struct
 node *left;   // ptr to smaller child


  9:    struct
 node *right;  // ptr to larger child


 10: };

 11: 

 12: typedef
 struct
 node *nsp;

 13: 

 14: nsp root;

 15: 

 16: nsp makenode(int
 x)

 17: {

 18:    nsp tmp;  

 19: 

 20:    tmp = (nsp) malloc(sizeof
(struct
 node));  

 21:    tmp->val = x;  

 22:    tmp->left = tmp->right = 0;

 23:    return
 tmp;

 24: }

 25: 

 26: void
 insert(nsp *btp, int
 x)

 27: {

 28:    nsp tmp = *btp;

 29: 

 30:    if
 (*btp == 0) {

 31:       *btp = makenode(x);

 32:       return
;

 33:    }

 34: 

 35:    while
 (1)

 36:    {

 37:       if
 (x < tmp->val) {

 38: 

 39:          if
 (tmp->left != 0) {

 40:             tmp = tmp->left;

 41:          } else
 {

 42:             tmp->left = makenode(x);

 43:             break
;

 44:          }

 45: 

 46:       } else
 {

 47: 

 48:          if
 (tmp->right != 0) {

 49:             tmp = tmp->right;

 50:          } else
 {

 51:             tmp->right = makenode(x);

 52:             break
;

 53:          }

 54: 

 55:       }

 56:    }

 57: }

 58: 

 59: 

 60: void
 printtree(nsp bt)

 61: {

 62:    if
 (bt == 0) return
;

 63:    printtree(bt->left);

 64:    printf("%d/n
",bt->val);

 65:    printtree(bt->right);

 66: }

 67: 

 68: 

 69: int
 main(int
 argc, char
 *argv[])

 70: {

 71:    root = 0;

 72:    for
 (int
 i = 1; i < argc; i++)

 73:       insert(&root, atoi(argv[i]));

 74:    printtree(root);

 75: }

在调试这个二叉树插入程序的时候，我们会非常关心insert方法的执行情况，在进入那个while(1)循环后，我们可能会做以下的操作：

(gdb) p tmp->val
$1=12
(gdb) p tmp->left
$2 = (struct node *) 0x8049698
(gdb) p tmp->right
$3 = (struct node *) 0x0

这个操作显得累赘又麻烦，我们可以有以下的改进措施：

1.直接打印结构体tmp ：

(gdb) p *tmp
$4 = {val = 12, left = 0x8049698, right = 0x0}

2.使用display命令 ：我们在#37设置断点，然后运行程序，待程序运行至该断点停下后使用 display = disp 命令对某一个变量进行监视（之所以这样做是因为这个变量必须存在在该栈帧上，也就是说调试的时候这个变量的确被创建并且没有被销毁），程序以后只要一停止 就打印这个变量的值在屏幕上：

(gdb) disp *tmp
1: *tmp = {val = 12, left = 0x8049698, right = 0x0}
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 1, insert (btp=0x804967c, x=5) at bintree.c:37
37 if (x < tmp->val) {
1: *tmp = {val = 8, left = 0x0, right = 0x0}

也可以使用dis disp 1使这个监视动作失效（enable disp 1则恢复），undisp 1为删除。info display为查看当前所有自动打印点相关的信息

3.使用命令列表 ：在上篇 中已经叙述，在此不再赘述。

4.使用call命令： 我们在代码中已经有了一个打印整个树的函数printtree，使用call命令我们可以直接利用代码中的方法进行变量监视，在每次insert完成的时候调用printtree对二叉树进行打印：

(gdb) commands 2
Type commands for when breakpoint 2 is hit, one per line.
End with a line saying just "end".
>printf "*********** current tree ***********"
>call printtree(root)
>end

5.使用DDD的Data Window图形化表示 ：单击右键在root这个变量上然后选择display *root，每次在#37行停下时，在Data Window内对整个树的都有图形化表示，在左右子树上，你可以使用右键单击然后选择Display *()来显示。（Tips：你可以以--separate参数启动DDD，这样每个Window都是独立的，你可以获得更大的视野）。

补充：

1.打印数组: p *pointer@number_of_elements ，其中number_of_elements表示显示pointer这个变量中的几个成员。另外一种方式是类型转换，例如下列程序：

  1: int
 *x;

  2: main()

  3: {

  4:    x = (int
 *) malloc(25*sizeof
(int
));

  5:    x[3] = 12;

  6: }

除了可以使用：

(gdb) p *x@25
$1 = {0, 0, 0, 12, 0 }

我们还可以使用：

(gdb) p (int [25]) *x
$2 = {0, 0, 0, 12, 0 }

2.打印本地变量 ：info locals，会打印当前栈帧的本地变量。

3.以不同形式打印变量 ：p/paramenters variable  parameters 可以是 x 表示打印变量以十六进制表示，f为浮点，c为character，s为string。

4.打印历史查看过的变量：使用$number，而只使用$表示上一个变量。

(gdb) p tmp->left
$1 = (struct node *) 0x80496a8
(gdb) p *(tmp->left)
$2 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}
(gdb) p *$1
$3 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}

(gdb) p tmp->left
$1 = (struct node *) 0x80496a8
(gdb) p *$
$2 = {val = 5, left = 0x0, right = 0x0}

5.修改被调试程序运行时的变量值 ：set x = 12。

6.利用自定义变量方便调试：例如，

  1: int
 w[4] = {12,5,8,29};

  2: main()

  3: {

  4:    w[2] = 88;

  5: }

我们设置i，然后利用这个变量对这个数组进行遍历：

(gdb) set $i = 0
(gdb) p w[$i++]
$1=12
(gdb)
$2=5
(gdb)
$3=88
(gdb)
$4=29

7.强制类型打印

p {type}address:把address指定的内存解释为type类型（类似于强制转型，更加强）

8.设置一些常见选项

• 1) set print array：打开数组显示，打开后当数组显示时，每个元素占一行，如果不打开的话，每个元素则以逗号分隔。默认关闭
• 2) set print elements num-of-elements：设置GDB打印数据时显示元素的个数，缺省为200，设为0表示不限制(unlimited)
• 3) set print null-stop：设置GDB打印字符数组的时候，遇到NULL时停止，缺省是关闭的
• 4) set print pretty：设置GDB打印结构的时候，每行一个成员，并且有相应的缩进，缺省是关闭的
• 5) set print object：设置GDB打印多态类型的时候，打印实际的类型，缺省为关闭
• 6) set print static-members：设置GDB打印结构的时候，是否打印static成员，缺省是打开的
• 7) set print vtbl：GDB将用比较规整的格式来显示虚函数表，缺省是关闭的

参考文献：
《Art of Debugging》
《Linux® Debugging and Performance Tuning: Tips and Techniques》

Author:gnuhpc
WebSite:blog.csdn.net/gnuhpc