gdb(gnu debugger)是gcc的调试工具。其功能强大,现描述如下:
gdb主要帮忙你完成下面四个方面的功能:
1.启动你的程序,可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
2.可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。(断点可以是条件表达式)
3.当程序被停住时,可以检查此时你的程序中所发生的事。
4.动态的改变你程序的执行环境。
如果不打开-g或者-ggdb(gdb专用)调试开关,gcc编译时不会加入调试信息,因为这会增大生成代码的体积。gcc采用了分级调试,通过在-g选项后附加数字1、2或3来指定在代码中加入调试信息量。
默认的级别是2(-g2),此时调试信息包括扩展的符号表、行号、局部或外部变量信息。
级别3(- g3)包含级别2中的调试信息和源代码中定义的宏。
级别1(- g1)不包含局部变量和与行号有关的调试信息,只能用于回溯跟踪和堆栈转储之用。[ 回溯跟踪指的是监视程序在运行过程中的函数调用历史,堆栈转储则是一种以原始的十六进制格式保存程序执行环境的方法,两者都是经常用到的调试手段。] 。
例如编译foo.c时生成有调试信息的执行文件:
$ gcc –g –o foo foo.c
然后我们就可以使用gdb来跟踪了。gdb使用方法如下:
1. gdb的启动: 1、 gdb
program也就是你的执行文件,一般在当前目录下。
2、 gdb 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 <进程id>
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。program应该在path环境变量中搜索得到。
gdb启动时,可以加上一些gdb的启动开关,详细的开关可以用gdb -help查看。下面先说几条常用的命令:
直接按下回车表示上一条命令
break 设置断点,
break 10 设置断点,在源程序第10行
break func 设置断点,在func函数入口处
info break 查看断点信息
run 运行程序,可简写为r
next 单步跟踪,函数调用当作一条简单语句执行,可简写为n
step 单步跟踪,函数调进入被调用函数体内,可简写为s
stepi 或 si 单步跟踪一条机器指令
nexti 或 ni 单步跟踪一条机器指令
continue 继续运行程序,可简写为 c
print 打印变量、字符串、表达式等的值,可简写为p
p count 打印count的值
p cou1 cou2 cou3 打印表达式值
bt 查看函数堆栈
finish 退出函数
quit 退出gdb
shell 不退出gdb就使用shell命令
make 不退出gdb就重新编译程序
set args 指定运行时参数。(如:set args 10 20 30 40 50)
show args 查看设置好的运行参数。
path 设定程序的运行路径。
show paths 查看程序的运行路径。
set environment varname [=value] 设置环境变量。如:set env user=hchen
show environment [varname] 查看环境变量。
cd 相当于shell的cd命令。
pwd 显示当前的所在目录。
info terminal 显示程序用到的终端模式。
tty 指写输入输出的终端设备。如:tty /dev/ttyb
until 在一个循环体内单步跟踪时,该命令运行程序到退出循环体。简写u
2. 调试已运行的程序
两种方法:
1、 在unix下用ps查看正在运行的程序的pid(进程id),然后用gdb pid格式挂接正在运行的程序。
2、 先用gdb 关联上源代码,并进行gdb,在gdb中用attach命令来挂接进程的pid。并用detach来取消挂接的进程。
3. 暂停 / 恢复程序运行
gdb可以方便地设置程序在哪行停住,在什么条件下停住,在收到什么信号时停往等等。以便于查看运行时的变量,以及运行时的流程。
当进程被gdb停住时使用info program 来查看程序的是否在运行,进程号,被暂停的原因。
gdb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)。要恢复程序运行,使用continue(简写c)命令。详细介绍如下:
1). 设置断点(breakpoint)
用break命令来设置断点。设置断点的方法如下:
break 在进入指定函数时停住。c 中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名。
break 在指定行号停住。
break offset
break -offset 在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数。
break filename:linenum 在源文件filename的linenum行处停住。
break filename:function 在源文件filename的function函数的入口处停住。
break *address 在程序运行的内存地址处停住。
break break命令没有参数时,表示在下一条指令处停住。
break ... if
...可以是上述的参数,condition表示条件,在条件成立时停住。比如在循环体中,可以设置break if i=100,表示当i为100时停住程序。
查看断点使用info命令,如下所示:(注:n表示断点号)
info breakpoints [n]
info break [n]
2). 设置观察点(watchpoint)
观察点一般用来观察某个表达式(变量也是一种表达式)的值是否发生了变化,如果有变化,马上停住程序。设置观察点方法如下:
watch 为表达式(变量)expr设置一个观察点。当表达式值有变化时,马上停住程序。
rwatch 表达式(变量)expr被读时,停住程序。
awatch 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。
3). 设置捕捉点(catchpoint)
设置捕捉点来捕捉程序运行时的一些事件。如:载入共享库(动态链接库)或是c 的异常。设置捕捉点的格式如下:
catch
当event发生时,停住程序。event可以是下面的内容:
1、throw 一个c 抛出的异常。(throw为关键字)
2、catch 一个c 捕捉到的异常。(catch为关键字)
3、exec 调用系统调用exec时。(exec为关键字,目前此功能只在hp-ux下有用)
4、fork 调用系统调用fork时。(fork为关键字,目前此功能只在hp-ux下有用)
5、vfork 调用系统调用vfork时。(vfork为关键字,目前此功能只在hp-ux下有用)
6、load 或 load 载入共享库(动态链接库)时。(load为关键字,目前此功能只在hp-ux下有用)
7、unload 或 unload 卸载共享库(动态链接库)时。(unload为关键字,目前此功能只在hp-ux下有用)
tcatch
只设置一次捕捉点,当程序停住以后,应点被自动删除。
4). 维护停止点
gdb中的停止点只有上述的三类。当已定义好的停止点没有用时可以使用
delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。详细如下:
clear 清除所有的已定义的停止点。
clear
clear
清除所有设置在函数上的停止点。
clear
clear
清除所有设置在指定行上的停止点。
delete [breakpoints] [range...]
删除指定的断点,breakpoints为断点号。如果不指定断点号,则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围(如:3-7)。其简写命令为d。比删除更好的一种方法是disable停止点,disable了的停止点,gdb不会删除,当你还需要时,enable即可,就好像回收站一样。
disable [breakpoints] [range...]
disable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。如果什么都不指定,表示disable所有的停止点。简写命令是dis.
enable [breakpoints] [range...]
enable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。
enable [breakpoints] once range...
enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被gdb自动disable。
enable [breakpoints] delete range...
enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被gdb自动删除。
5). 停止条件维护
前面在说到设置断点时,提到过可以设置一个条件,当条件成立时,程序自动停止,这是一个非常强大的功能,这里专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说,为断点设置一个条件,我们使用if关键词,后面跟其断点条件。并且,条件设置好后,我们可以用condition命令来修改断点的条件。(只有break和 watch命令支持if,catch目前暂不支持if)
condition
修改断点号为bnum的停止条件为expression。
condition
清除断点号为bnum的停止条件。
ignore
指定程序运行时,忽略断点号为bnum的停止条件count次。
6). 为停止点设定运行命令
gdb提供command命令来设置停止点的运行命令。也就是说,当运行的程序被停止住时,可以让其自动运行一些别的命令,这很有利行自动化调试。对基于gdb的自动化调试是一个强大的支持。详细如下:
commands [bnum]
... command-list ...
end
为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时,gdb会依次运行命令列表中的命令。
例如:
break foo if x>0
commands
printf "x is %d\n",x
continue
end
断点设置在函数foo中,断点条件是x>0,如果程序被断住后,也就是,一旦x的值在foo函数中大于0,gdb会自动打印出x的值,并继续运行程序。
如果你要清除断点上的命令序列,那么只要简单的执行一下commands命令,并直接在打个end就行了。
7). 断点菜单
在c 中,可能会重复出现同一个名字的函数若干次(函数重载),在这种情况下,break 不能告诉gdb要停在哪个函数的入口。这时可以使用break 也就是把函数的参数类型告诉gdb,以指定一个函数。否则的话,gdb会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。如:
(gdb) b string::after
[0] cancel
[1] all
[2] file:string.cc; line number:867
[3] file:string.cc; line number:860
[4] file:string.cc; line number:875
[5] file:string.cc; line number:853
[6] file:string.cc; line number:846
[7] file:string.cc; line number:735
> 2 4 6
breakpoint 1 at 0xb26c: file string.cc, line 867.
breakpoint 2 at 0xb344: file string.cc, line 875.
breakpoint 3 at 0xafcc: file string.cc, line 846.
multiple breakpoints were set.
use the "delete" command to delete unwanted
breakpoints.
(gdb)
可见,gdb列出了所有after的重载函数,你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点,1表示所有函数都设置断点。
8). 恢复程序运行和单步调试
程序被停住后用continue命令恢复程序的运行直到程序结束,或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。
continue [ignore-count]
c [ignore-count]
fg [ignore-count]
恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue,c,fg三个命令都是一样的意思。
step
单步跟踪,有函数调用时进入该函数。进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。
next
单步跟踪,有函数调用不会进入该函数。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。
set step-mode
set step-mode on
打开step-mode模式,于是,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。
set step-mod off
关闭step-mode模式。
finish
运行程序,直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。
until 或 u
在一个循环体内单步跟踪时,这个命令可以运行程序直到退出循环体。
stepi 或 si
nexti 或 ni
单步跟踪一条机器指令!一条程序代码有可能由数条机器指令完成,stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i $pc” ,当运行完这个命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令(也就是汇编代码)
9). 信号(signals)
信号是一种软中断,是一种处理异步事件的方法。一般来说,操作系统都支持许多信号。比较重要应用程序一般都会处理信号。unix定义了许多信号,比如 sigint表示中断字符信号,也就是ctrl c的信号,sigbus表示硬件故障的信号;sigchld表示子进程状态改变信号;sigkill表示终止程序运行的信号,等等。信号量编程是unix下非常重要的一种技术。gdb调试可以处理任何一种信号,可以让gdb收到所指定的信号时,马上停住正在运行的程序。详细如下:
handle
在gdb 中定义一个信号处理。信号可以以sig开头或不以sig开头。可以定义一个需要处理信号的范围(如:sigio- sigkill,表示处理从sigio信号到sigkill的信号,其中包括sigio,sigiot,sigkill三个信号),也可以使用关键字 all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号,gdb会马上停止运行程序,以供调试。其可以是以下几种关键字的一个或多个:
nostop 当被调试的程序收到信号时,gdb不会停住程序的运行,但会打出消息告知收到这种信号。
stop 当被调试的程序收到信号时,gdb停住程序。
print 当被调试的程序收到信号时,gdb显示出一条信息。
noprint 当被调试的程序收到信号时,gdb不显示收到信号的信息。
pass
noignore
当被调试的程序收到信号时,gdb不处理信号但会把这个信号交给被调试程序处理。
nopass
ignore
被调试的程序收到信号时,gdb不会让被调试程序处理这个信号。
info signals
info handle
查看有哪些信号在被gdb检测中。
10). 线程(thread stops)
对于多线程程序,gdb可以定义断点是否在所有的线程上,或是在某个特定的线程。详细如下:
break thread
break thread if ...
linespec 指定断点所在源程序的行号。threadno指定了线程的id。这个id是gdb分配的,通过“info threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果不指定thread 则表示断点设在所有线程上面。还可以为某线程指定断点条件。如:
(gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim
当程序被gdb停住时,所有的运行线程都会被停住。这方便查看运行程序的总体情况。恢复程序运行时,所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。
11). 查看栈信息
程序被停住后需要查看程序是哪里停住的。程序调用了一个函数时函数的地址、参数和函数内的局部变量都会被压入“栈”(stack)中。用gdb命令查看当前的栈中信息的命令如下:
backtrace 简洁bt
打印当前的函数调用栈的所有信息。如:
(gdb) bt
#0 func (n=250) at tst.c:6
#1 0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
从上可以看出函数的调用栈信息:
__libc_start_main --> main() --> func()
backtrace
bt
n是一个正整数,表示只打印栈顶上n层的栈信息。
backtrace <-n>
bt <-n>
-n表一个负整数,表示只打印栈底下n层的栈信息。
要查看某一层的信息需要切换当前的栈,一般来说,程序停止时,最顶层的栈就是当前栈。如果要查看栈下面层的详细信息,首先要做的是切换当前栈。
frame
f
n是一个从0开始的整数,是栈中的层编号。
比如:frame 0,表示栈顶,frame 1,表示栈的第二层。
up
向栈的上面移动n层,可以不打n,表示向上移动一层。
down
向栈的下面移动n层,可以不打n,表示向下移动一层。
上面的命令都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息则用这三个命令:
select-frame 对应于 frame 命令。
up-silently 对应于 up 命令。
down-silently 对应于 down 命令。
查看当前栈层的信息,你可以用以下gdb命令:
frame 或 f 打印出栈的层编号,当前的函数名,函数参数值,函数所在文件及行号,函数执行到的语句。
info frame
info f
打印出更为详细的当前栈层的信息,只不过,大多数都是运行时的内地址。比如:函数地址,调用函数的地址,被调用函数的地址,目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如:
(gdb) info f
stack level 0, frame at 0xbffff5d4:
eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
called by frame at 0xbffff60c
source language c.
arglist at 0xbffff5d4, args: n=250
locals at 0xbffff5d4, previous frame's sp is 0x0
saved registers:
ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8
info args 打印出当前函数的参数名及其值。
info locals 打印出当前函数中所有局部变量及其值。
info catch 打印出当前的函数中的异常处理信息。
很不错的文章, 太多了, 用到那学到那吧, 多练习! 来源:
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添加一点:
(gdb)up
查看当前运行函数的上一个函数是?
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在gdb中执行shell中的命令:
(gdb)shell ls
(gdb)shell file aa.tar
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