GDB是GNU開源組織發(fā)布的一個(gè)強(qiáng)大的UNIX下的程序調(diào)試工具。它是一種強(qiáng)大的命令行調(diào)試工具。 一般來(lái)說(shuō),調(diào)試器的功能: 能夠運(yùn)行程序,設(shè)置所有能影響程序運(yùn)行的參數(shù); 能夠讓程序在指定條件下停止運(yùn)行; 能夠在程序停止時(shí)檢查所有參數(shù)的情況; 能夠根據(jù)指定條件改變程序的運(yùn)行。
gdb調(diào)試源代碼流程: 1)進(jìn)入GDB #gdb test 只需輸入GDB和要調(diào)試的可執(zhí)行文件即可,在GDB的啟動(dòng)畫面中指出了GDB的版本號(hào)、遵循的許可等信息,接下來(lái)就進(jìn)入了由"(gdb)"開頭的命令行界面了; 2)查看文件 (gdb) l 在GDB中鍵入"l"(list)就可以查看程序的源碼了,GDB列出的源代碼中明確地給出了對(duì)應(yīng)的行號(hào),方便代碼的定位; 3)設(shè)置斷點(diǎn) (gdb) b 6 只需在"b"(break)后加入對(duì)應(yīng)的行號(hào)即可,在GDB中利用行號(hào)設(shè)置斷點(diǎn)是指代碼運(yùn)行到對(duì)應(yīng)行之前暫停;設(shè)置斷點(diǎn)可以使程序執(zhí)行到某個(gè)位置時(shí)暫停,程序員在該位置處可以方便地查看變量的值、堆棧情況等; 一般情況下,源代碼中大家行號(hào)與用戶書寫程序的行號(hào)是一致的,但有時(shí)由于用戶的某些編譯選項(xiàng)會(huì)導(dǎo)致行號(hào)不一致的情況,因此,一定要查看在GDB中的行號(hào); 4)查看斷點(diǎn)處情況 (gdb) info b 可以鍵入"info b"來(lái)查看斷點(diǎn)處情況,可以設(shè)置多個(gè)斷點(diǎn); 5)運(yùn)行代碼 (gdb) r GDB默認(rèn)從首行開始運(yùn)行代碼,鍵入"r"(run)即可;程序運(yùn)行到斷點(diǎn)處停止。 6)看變量值 (gdb) p n 在程序暫停之后,程序員可以查看斷點(diǎn)處的相關(guān)變量值,在GDB中只需鍵入"p 變量名"(print)即可; GDB在顯示變量值時(shí)都會(huì)在對(duì)應(yīng)值之前加上"$N"標(biāo)記,它是當(dāng)前變量值的引用標(biāo)記,以后若想再次引用此變量,就可以直接寫作"$N",而無(wú)需寫冗長(zhǎng)的變量名; 7)觀察變量 (gdb) watch n 在某一循環(huán)處,往往希望能夠觀察一個(gè)變量的變化情況,這時(shí)就可以鍵入命令"watch"來(lái)觀察變量的變化情況,GDB在"n"設(shè)置了觀察點(diǎn); 8)單步運(yùn)行 (gdb) n 單步運(yùn)行是指一次只運(yùn)行一條語(yǔ)句,這樣可以方便查看程序運(yùn)行的結(jié)果,在此處只需鍵入"n"(next)即可;隨著程序的單步運(yùn)行,當(dāng)變量n的值發(fā)生變化時(shí),GDB就會(huì)自動(dòng)顯示出n的變化情況。 9)程序繼續(xù)運(yùn)行 (gdb) c 命令"c"(continue)可以使程序繼續(xù)往下運(yùn)行,直到再次遇到斷點(diǎn)或程序結(jié)束; 10)退出GDB (gdb) q 只需使用指令"q"(quit)即可。
設(shè)置/刪除斷點(diǎn) 命令格式 例子 作用 break + 設(shè)置斷點(diǎn)的行號(hào) beak n 用于在程序中對(duì)應(yīng)行設(shè)置斷點(diǎn) tbreak + 行號(hào)或函數(shù)名 tbreak n/func 設(shè)置臨時(shí)斷點(diǎn),到達(dá)后被自動(dòng)刪除 break + filename + 行號(hào) break main.c:10 用于在指定文件對(duì)應(yīng)行設(shè)置斷點(diǎn) break + <0x...> break 0x3400a 用于在內(nèi)存某一位置處暫停 break + 行號(hào) + if + 條件 break 10 if i==3 用于設(shè)置條件斷點(diǎn),在循環(huán)中使用非常方便 info breakpoints/watchpoints [n] info break n表示斷點(diǎn)號(hào),查看斷點(diǎn)/觀察點(diǎn)的情況 clear + 要清除的斷點(diǎn)行號(hào) clear 10 用于清除對(duì)應(yīng)行的斷點(diǎn),要給出斷點(diǎn)的行號(hào),清除時(shí)GDB會(huì)給出提示 delete + 要清除的斷點(diǎn)編號(hào) delete 3 用于清除斷點(diǎn)和自動(dòng)顯示的表達(dá)式的命令,要給出斷點(diǎn)的編號(hào),清除時(shí)GDB不會(huì)給出任何提示 disable/enable + 斷點(diǎn)編號(hào) disable 3 讓所設(shè)斷點(diǎn)暫時(shí)失效/使能,如果要讓多個(gè)編號(hào)處的斷點(diǎn)失效/使能,可將編號(hào)之間用空格隔開 awatch/watch + 變量 awatch/watch i 設(shè)置一個(gè)觀察點(diǎn),當(dāng)變量被讀出或?qū)懭霑r(shí)程序被暫停 rwatch + 變量 rwatch i 設(shè)置一個(gè)觀察點(diǎn),當(dāng)變量被讀出時(shí),程序被暫停 catch 設(shè)置捕捉點(diǎn)來(lái)補(bǔ)捉程序運(yùn)行時(shí)的一些事件。如:載入共享庫(kù)(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù))或是C++的異常 tcatch 只設(shè)置一次捕捉點(diǎn),當(dāng)程序停住以后,應(yīng)點(diǎn)被自動(dòng)刪除 斷點(diǎn)與觀察點(diǎn)的區(qū)別: 1.所有使用與breakpoint的操作都適用于watchpoint 2.斷點(diǎn)是CPU到某一地址取指令時(shí)中斷,觀察點(diǎn)是CPU到某一地址讀寫數(shù)據(jù)時(shí)中斷。 在多線程的程序中,觀察點(diǎn)的作用很有限,GDB只能觀察一個(gè)線程中的表達(dá)式的值,如果用戶確信表達(dá)式只被當(dāng)前線程所存取,那么使用觀察點(diǎn)才有效,GDB無(wú)法檢測(cè)一個(gè)非當(dāng)前線程對(duì)表達(dá)式值的改變。
數(shù)據(jù)相關(guān)命令 display +表達(dá)式 display a 用于顯示表達(dá)式的值,每當(dāng)程序運(yùn)行到斷點(diǎn)處都會(huì)顯示表達(dá)式的值 info display 用于顯示當(dāng)前所有要顯示值的表達(dá)式的情況 delete + display 編號(hào) delete 3 用于刪除一個(gè)要顯示值的表達(dá)式,被刪除的表達(dá)式將不被顯示 disable/enable + display 編號(hào) disable/enable 3 使一個(gè)要顯示值的表達(dá)式暫時(shí)失效/使能 undisplay + display 編號(hào) undisplay 3 用于結(jié)束某個(gè)表達(dá)式值的顯示 whatis + 變量 whatis i 顯示某個(gè)表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型 print(p) + 變量/表達(dá)式 p n 用于打印變量或表達(dá)式的值 set + 變量 = 變量值 set i = 3 改變程序中某個(gè)變量的值 在使用print命令時(shí),可以對(duì)變量按指定格式進(jìn)行輸出,其命令格式為print /變量名 + 格式 其中常用的變量格式:x:十六進(jìn)制;d:十進(jìn)制;u:無(wú)符號(hào)數(shù);o:八進(jìn)制;c:字符格式;f:浮點(diǎn)數(shù)。 調(diào)試運(yùn)行環(huán)境相關(guān)命令 set args set args arg1 arg2 設(shè)置運(yùn)行參數(shù) show args show args 參看運(yùn)行參數(shù) set width + 數(shù)目 set width 70 設(shè)置GDB的行寬 cd + 工作目錄 cd ../ 切換工作目錄 run r/run 程序開始執(zhí)行 step(s) s 進(jìn)入式(會(huì)進(jìn)入到所調(diào)用的子函數(shù)中)單步執(zhí)行,進(jìn)入函數(shù)的前提是,此函數(shù)被編譯有debug信息 next(n) n 非進(jìn)入式(不會(huì)進(jìn)入到所調(diào)用的子函數(shù)中)單步執(zhí)行 finish finish 一直運(yùn)行到函數(shù)返回并打印函數(shù)返回時(shí)的堆棧地址和返回值及參數(shù)值等信息 until + 行數(shù) u 3 運(yùn)行到函數(shù)某一行 continue(c) c 執(zhí)行到下一個(gè)斷點(diǎn)或程序結(jié)束 return <返回值> return 5 改變程序流程,直接結(jié)束當(dāng)前函數(shù),并將指定值返回 call + 函數(shù) call func 在當(dāng)前位置執(zhí)行所要運(yùn)行的函數(shù)
堆棧相關(guān)命令 backtrace/bt bt 用來(lái)打印棧幀指針,也可以在該命令后加上要打印的棧幀指針的個(gè)數(shù),查看程序執(zhí)行到此時(shí),是經(jīng)過(guò)哪些函數(shù)呼叫的程序,程序“調(diào)用堆?!笔钱?dāng)前函數(shù)之前的所有已調(diào)用函數(shù)的列表(包括當(dāng)前函數(shù))。每個(gè)函數(shù)及其變量都被分配了一個(gè)“幀”,最近調(diào)用的函數(shù)在 0 號(hào)幀中(“底部”幀) frame frame 1 用于打印指定棧幀 info reg info reg 查看寄存器使用情況 info stack info stack 查看堆棧使用情況 up/down up/down 跳到上一層/下一層函數(shù)
跳轉(zhuǎn)執(zhí)行 指定下一條語(yǔ)句的運(yùn)行點(diǎn)??梢允俏募男刑?hào),可以是file:line格式,可以是+num這種偏
signal命令 信號(hào)是一種軟中斷,是一種處理異步事件的方法,使用singal命令,可以產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)量給被調(diào)試程序,如中斷信號(hào)"Ctrl+C"。這非常方便于程序的調(diào)試,可以在程序運(yùn)行的任意位置設(shè)置斷點(diǎn),并在該斷點(diǎn)用GDB產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)量,這種精確地在某處產(chǎn)生信號(hào)的方法非常有利于程序的調(diào)試,signal命令語(yǔ)法是:signal <signal>,UNIX的系統(tǒng)信號(hào)量通常從1到15,所以<signal>取值也在這個(gè)范圍。 handle single命令和shell的kill命令不同,系統(tǒng)的kill命令發(fā)信號(hào)給被調(diào)試程序時(shí),是由GDB截獲的,而single命令所發(fā)出一信號(hào)則是直接發(fā)給被調(diào)試程序的。
GDB中運(yùn)行UNIX的shell程序 在gdb環(huán)境中,你可以執(zhí)行UNIX的shell的命令,使用gdb的shell命令來(lái)完成: shell
當(dāng)以gdb 方式啟動(dòng)gdb后,gdb會(huì)在PATH路徑和當(dāng)前目錄中搜索的源文件。如要確認(rèn)gdb是否讀到源文件,可使用l或list命令,看看gdb是否能列出源代碼。 set environment varname [=value] 設(shè)置環(huán)境變量。如:set env USER=hchen
調(diào)試已運(yùn)行的程序 兩種方法:
暫停 / 恢復(fù)程序運(yùn)行 當(dāng)進(jìn)程被gdb停住時(shí),你可以使用info program 來(lái)查看程序的是否在運(yùn)行,進(jìn)程號(hào),被暫停的原因。
線程(Thread Stops) 如果程序是多線程,可以定義斷點(diǎn)是否在所有的線程上,或是在某個(gè)特定的線程。
調(diào)試core文件
Linux環(huán)境下經(jīng)常遇到某個(gè)進(jìn)程掛掉而找不到原因,應(yīng)用程序崩潰,可以通過(guò)生成core file文件加上gdb來(lái)定位 Core Dump:Core的意思是內(nèi)存,Dump的意思是扔出來(lái),堆出來(lái)。開發(fā)和使用Unix程序時(shí),有時(shí)程序莫名其妙的down了,卻沒有任何的提示(有時(shí)候會(huì)提示core dumped),這時(shí)候可以查看一下有沒有形如core.進(jìn)程號(hào)的文件生成,這個(gè)文件便是操作系統(tǒng)把程序down掉時(shí)的內(nèi)存內(nèi)容扔出來(lái)生成的, 它可以做為調(diào)試程序的參考
生成Core文件 一般默認(rèn)情況下,core file的大小被設(shè)置為了0,這樣系統(tǒng)就不dump出core file了。 #設(shè)置core大小為無(wú)限 core文件生成路徑: 1)/proc/sys/kernel/core_uses_pid可以控制core文件的文件名中是否添加pid作為擴(kuò)展。文件內(nèi)容為1,表示添加pid作為擴(kuò)展名,生成的core文件格式為core.xxxx;為0則表示生成的core文件同一命名為core。 2)proc/sys/kernel/core_pattern可以控制core文件保存位置和文件名格式。
用gdb查看core文件 下面我們可以在發(fā)生運(yùn)行時(shí)信號(hào)引起的錯(cuò)誤時(shí)發(fā)生core dump了. 或gdb ./a.out 待調(diào)試的可執(zhí)行文件,在編譯的時(shí)候需要加-g,core文件才能正常顯示出錯(cuò)信息 1)gdb -core=core.xxxx
用gdb實(shí)時(shí)觀察某進(jìn)程crash信息 啟動(dòng)進(jìn)程 bt |
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