GDB调试精粹及使用实例

拼搏现实的明天。 2022-09-30 03:53 135阅读 0赞

**GDB调试精粹及使用实例**

<table style="width: 760px; height: 65px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <table style="width: 100%;"> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td> <p>在 gdb 提示符处键入help，将列出命令的分类，主要的分类有：&nbsp;<br>　* aliases：命令别名&nbsp;<br>　* breakpoints：断点定义；&nbsp;<br>　* data：数据查看；&nbsp;<br>　* files：指定并查看文件；&nbsp;<br>　* internals：维护命令；&nbsp;<br>　* running：程序执行；&nbsp;<br>　* stack：调用栈查看；&nbsp;<br>　* statu：状态查看；&nbsp;<br>　* tracepoints：跟踪程序执行。&nbsp;<br><br>　键入 help 后跟命令的分类名，可获得该类命令的详细清单。</p> <p><strong>gdb 的常用命令</strong></p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td><strong>命令</strong></td> 
           <td><strong>解释</strong></td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>break NUM</td> 
           <td>在指定的行上设置断点。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>bt</td> 
           <td>显示所有的调用栈帧。该命令可用来显示函数的调用顺序。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>clear</td> 
           <td>删除设置在特定源文件、特定行上的断点。其用法为clear FILENAME:NUM</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>continue</td> 
           <td>继续执行正在调试的程序。该命令用在程序由于处理信号或断点而 导致停止运行时。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>display EXPR</td> 
           <td>每次程序停止后显示表达式的值。表达式由程序定义的变量组成。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>file FILE</td> 
           <td>装载指定的可执行文件进行调试。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>help NAME</td> 
           <td>显示指定命令的帮助信息。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info break</td> 
           <td>显示当前断点清单，包括到达断点处的次数等。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info files</td> 
           <td>显示被调试文件的详细信息。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info func</td> 
           <td>显示所有的函数名称。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info local</td> 
           <td>显示当函数中的局部变量信息。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info prog</td> 
           <td>显示被调试程序的执行状态。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info var</td> 
           <td>显示所有的全局和静态变量名称。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>kill</td> 
           <td>终止正被调试的程序。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>list</td> 
           <td>显示源代码段。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>make</td> 
           <td>在不退出 gdb 的情况下运行 make 工具。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>next</td> 
           <td>在不单步执行进入其他函数的情况下，向前执行一行源代码。</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>print EXPR</td> 
           <td>显示表达式 EXPR 的值。</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>******gdb 使用范例************************&nbsp;<br>　清单 一个有错误的 C 源程序 bugging.c 代码:</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>1　＃i nclude&nbsp;<br>2&nbsp;<br>3　static char buff [256];&nbsp;<br>4　static char* string;&nbsp;<br>5　int main ()&nbsp;<br>6　{&nbsp;<br>7　　　printf ("Please input a string: ");&nbsp;<br>8　　　gets (string);　　&nbsp;<br>9　　 printf ("/nYour string is: %s/n", string);&nbsp;<br>10 }</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>上面这个程序非常简单，其目的是接受用户的输入，然后将用户的输入打印出来。该程序使用了一个未经过初始化的字符串地址 string，因此，编译并运行之后，将出现 Segment Fault 错误：</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>$ gcc -o bugging -g bugging.c&nbsp;<br>$ ./bugging&nbsp;<br>Please input a string: asfd&nbsp;<br>Segmentation fault (core dumped)</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>为了查找该程序中出现的问题，我们利用 gdb，并按如下的步骤进行：&nbsp;<br><br>　1．运行 gdb bugging 命令，装入 bugging 可执行文件；&nbsp;<br>　2．执行装入的 bugging 命令 run；&nbsp;<br>　3．使用 where 命令查看程序出错的地方；&nbsp;<br>　4．利用 list 命令查看调用 gets 函数附近的代码；&nbsp;<br>　5．唯一能够导致 gets 函数出错的因素就是变量 string。用print命令查看 string 的值；&nbsp;<br>　6．在 gdb 中，我们可以直接修改变量的值，只要将 string 取一个合法的指针值就可以了，为此，我们在第8行处设置断点 break 8；&nbsp;<br>　7．程序重新运行到第 8行处停止，这时，我们可以用 set variable 命令修改 string 的取值；&nbsp;<br>　8．然后继续运行，将看到正确的程序运行结果。</p> <p><strong>一：列文件清单</strong></p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>1． List&nbsp;<br>(gdb) list line1,line2</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p><span><strong>二：执行程序&nbsp;</strong><br><br>　要想运行准备调试的程序，可使用run命令，在它后面可以跟随发给该程序的任何参数，包括标准输入和标准输出说明符(&lt;和&gt;)和外壳通配符（*、？、[、]）在内。&nbsp;<br>　如果你使用不带参数的run命令，gdb就再次使用你给予前一条run命令的参数，这是很有用的。&nbsp;<br>　利用set args 命令就可以修改发送给程序的参数，而使用show args 命令就可以查看其缺省参数的列表。&nbsp;<br>　（gdb）set args –b –x&nbsp;<br>　(gdb) show args&nbsp;<br>　backtrace命令为堆栈提供向后跟踪功能。&nbsp;<br>　Backtrace 命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所以有效过程和调用这些过程的参数。</span></p> <p><strong>三：显示数据&nbsp;</strong><br><br>　利用print 命令可以检查各个变量的值。 (gdb) print p (p为变量名)&nbsp;<br>　whatis 命令可以显示某个变量的类型&nbsp;<br>　(gdb) whatis p&nbsp;<br>　type = int *</p> <p>print 是gdb的一个功能很强的命令，利用它可以显示被调试的语言中任何有效的表达式。表达式除了包含你程序中的变量外，还可以包含以下内容：</p> 
        <ul> 
         <li>对程序中函数的调用 (gdb) print find_entry(1,0)</li> 
         <li>数据结构和其他复杂对象 (gdb) print *table_start $8={e=reference=’/000’,location=0x0,next=0x0}</li> 
         <li>值的历史成分 (gdb)print $1 ($1为历史记录变量,在以后可以直接引用 $1 的值)</li> 
         <li>人为数组 人为数组提供了一种去显示存储器块（数组节或动态分配的存储区）内容的方法。早期的调试程序没有很好的方法将任意的指针换成一个数组。就像对待参数一样，让我们查看内存中在变量h后面的10个整数，一个动态数组的语法如下所示：&nbsp;<br>base@length</li> 
        </ul> <p>因此，要想显示在h后面的10个元素，可以使用h@10： (gdb)print h@10 $13=(-1,345,23,-234,0,0,0,98,345,10)</p> <p><strong>四：断点(breakpoint)&nbsp;</strong><br><br>　break命令（可以简写为b）可以用来在调试的程序中设置断点，该命令有如下四种形式：</p> 
        <ul> 
         <li>break line-number 使程序恰好在执行给定行之前停止。</li> 
         <li>break function-name 使程序恰好在进入指定的函数之前停止。</li> 
         <li>break line-or-function if condition 如果condition（条件）是真，程序到达指定行或函数时停止。</li> 
         <li>break routine-name 在指定例程的入口处设置断点</li> 
        </ul> <p>如果该程序是由很多原文件构成的，你可以在各个原文件中设置断点，而不是在当前的原文件中设置断点，其方法如下：&nbsp;<br>　(gdb) break filename:line-number&nbsp;<br>　(gdb) break filename:function-name</p> <p>要想设置一个条件断点，可以利用break if命令，如下所示： (gdb) break line-or-function if expr&nbsp;<br>　例： (gdb) break 46 if testsize==100</p> <p>从断点继续运行：countinue 命令&nbsp;<br><br><strong>　五．断点的管理</strong></p> <p>1． 显示当前gdb的断点信息： (gdb) info break 他会以如下的形式显示所有的断点信息：</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>Num Type Disp Enb Address What&nbsp;<br>1 breakpoint keep y 0x000028bc in init_random at qsort2.c:155&nbsp;<br>2 breakpoint keep y 0x0000291c in init_organ at qsort2.c:168&nbsp;<br>(gdb)</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>2.删除指定的某个断点：</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>(gdb) delete breakpoint 1&nbsp;<br>该命令将会删除编号为1的断点，如果不带编号参数，将删除所有的断点&nbsp;<br>(gdb) delete breakpoint</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>3.禁止使用某个断点</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>(gdb) disable breakpoint 1&nbsp;<br>该命令将禁止断点 1,同时断点信息的 (Enb)域将变为 n</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>4．允许使用某个断点</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>(gdb) enable breakpoint 1&nbsp;<br>该命令将允许断点 1,同时断点信息的 (Enb)域将变为 y</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>5．清除原文件中某一代码行上的所有断点</p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>(gdb)clean number&nbsp;<br>注：number 为原文件的某个代码行的行号</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p><span><strong>六．变量的检查和赋值</strong></span></p> 
        <ul> 
         <li>whatis:识别数组或变量的类型</li> 
         <li>ptype:比whatis的功能更强，他可以提供一个结构的定义</li> 
         <li>set variable:将值赋予变量</li> 
         <li>print 除了显示一个变量的值外，还可以用来赋值</li> 
        </ul> <p><strong>七．单步执行</strong></p> 
        <ul> 
         <li>next 不进入的单步执行</li> 
         <li>step 进入的单步执行 如果已经进入了某函数，而想退出该函数返回到它的调用函数中，可使用命令finish</li> 
        </ul> <p><strong>八．函数的调用</strong></p> 
        <ul> 
         <li><span>call name 调用和执行一个函数</span> 
          <table style="width: 70%;"> 
           <tbody> 
            <tr> 
             <td>(gdb) call gen_and_sork( 1234,1,0 )&nbsp;<br>(gdb) call printf(“abcd”)&nbsp;<br>$1=4</td> 
            </tr> 
           </tbody> 
          </table> </li> 
         <li>finish 结束执行当前函数，显示其返回值（如果有的话）</li> 
        </ul> <p><strong>九．机器语言工具&nbsp;</strong><br>有一组专用的gdb变量可以用来检查和修改计算机的通用寄存器，gdb提供了目前每一台计算机中实际使用的4个寄存器的标准名字：</p> 
        <ul> 
         <li>$pc ： 程序计数器</li> 
         <li>$fp ： 帧指针（当前堆栈帧）</li> 
         <li>$sp ： 栈指针</li> 
         <li>$ps ： 处理器状态</li> 
        </ul> <p><strong>十．信号</strong>&nbsp;<br><br>　gdb通常可以捕捉到发送给它的大多数信号，通过捕捉信号，它就可决定对于正在运行的进程要做些什么工作。例如，按CTRL-C将中断信号发送给gdb，通常就会终止gdb。但是你或许不想中断gdb，真正的目的是要中断gdb正在运行的程序，因此，gdb要抓住该信号并停止它正在运行的程序，这样就可以执行某些调试操作。</p> <p>Handle命令可控制信号的处理，他有两个参数，一个是信号名，另一个是接受到信号时该作什么。几种可能的参数是：</p> 
        <ul> 
         <li>nostop 接收到信号时，不要将它发送给程序，也不要停止程序。</li> 
         <li>stop 接受到信号时停止程序的执行，从而允许程序调试；显示一条表示已接受到信号的消息（禁止使用消息除外）</li> 
         <li>print 接受到信号时显示一条消息</li> 
         <li>noprint 接受到信号时不要显示消息（而且隐含着不停止程序运行）</li> 
         <li>pass 将信号发送给程序，从而允许你的程序去处理它、停止运行或采取别的动作。</li> 
         <li>nopass 停止程序运行，但不要将信号发送给程序。</li> 
        </ul> <p>例如，假定你截获SIGPIPE信号，以防止正在调试的程序接受到该信号，而且只要该信号一到达，就要求该程序停止，并通知你。要完成这一任务，可利用如下命令：&nbsp;<br><br>　(gdb) handle SIGPIPE stop print&nbsp;<br>　请注意，UNIX的信号名总是采用大写字母！你可以用信号编号替代信号名&nbsp;<br>如果你的程序要执行任何信号处理操作，就需要能够测试其信号处理程序，为此，就需要一种能将信号发送给程序的简便方法，这就是signal命令的任务。该 命令的参数是一个数字或者一个名字，如SIGINT。假定你的程序已将一个专用的SIGINT（键盘输入，或CTRL-C；信号2）信号处理程序设置成采 取某个清理动作，要想测试该信号处理程序，你可以设置一个断点并使用如下命令：&nbsp;<br><br>　（gdb） signal 2&nbsp;<br>　continuing with signal SIGINT(2)&nbsp;<br>　该程序继续执行，但是立即传输该信号，而且处理程序开始运行.</p> <p><strong>十一. 原文件的搜索</strong>&nbsp;<br>　search text:该命令可显示在当前文件中包含text串的下一行。&nbsp;<br>R　everse-search text:该命令可以显示包含text 的前一行。</p> <p><strong>十二.UNIX接口</strong>&nbsp;<br>　shell 命令可启动UNIX外壳，CTRL-D退出外壳，返回到 gdb.</p> <p><strong>十三.命令的历史</strong>&nbsp;<br>　为了允许使用历史命令，可使用 set history expansion on 命令 (gdb) set history expansion on</p> <p><strong>小结：常用的gdb命令</strong></p> 
        <table style="width: 70%;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td>backtrace</td> 
           <td>显示程序中的当前位置和表示如何到达当前位置的栈跟踪（同义词：where）</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>breakpoint</td> 
           <td>在程序中设置一个断点</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>cd</td> 
           <td>改变当前工作目录</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>clear</td> 
           <td>删除刚才停止处的断点</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>commands</td> 
           <td>命中断点时，列出将要执行的命令</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>continue</td> 
           <td>从断点开始继续执行</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>delete</td> 
           <td>删除一个断点或监测点；也可与其他命令一起使用</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>display</td> 
           <td>程序停止时显示变量和表达时</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>down</td> 
           <td>下移栈帧，使得另一个函数成为当前函数</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>frame</td> 
           <td>选择下一条continue命令的帧</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>info</td> 
           <td>显示与该程序有关的各种信息</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>jump</td> 
           <td>在源程序中的另一点开始运行</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>kill</td> 
           <td>异常终止在gdb 控制下运行的程序</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>list</td> 
           <td>列出相应于正在执行的程序的原文件内容</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>next</td> 
           <td>执行下一个源程序行，从而执行其整体中的一个函数</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>print</td> 
           <td>显示变量或表达式的值</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>pwd</td> 
           <td>显示当前工作目录</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>pype</td> 
           <td>显示一个数据结构（如一个结构或C++类）的内容</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>quit</td> 
           <td>退出gdb</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>reverse-search</td> 
           <td>在源文件中反向搜索正规表达式</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>run</td> 
           <td>执行该程序</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>search</td> 
           <td>在源文件中搜索正规表达式</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>set variable</td> 
           <td>给变量赋值</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>signal</td> 
           <td>将一个信号发送到正在运行的进程</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>step</td> 
           <td>执行下一个源程序行，必要时进入下一个函数</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>undisplay display</td> 
           <td>命令的反命令，不要显示表达式</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>until</td> 
           <td>结束当前循环</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>up</td> 
           <td>上移栈帧，使另一函数成为当前函数</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>watch</td> 
           <td>在程序中设置一个监测点（即数据断点）</td> 
          </tr> 
          <tr> 
           <td>whatis</td> 
           <td>显示变量或函数类型</td> 
          </tr> 
         </tbody> 
        </table> <p>&nbsp;</p> <p>转自：<strong><span style="color: #ff0000; font-size: small;"> </span></strong></p> 
        <table style="width: 760px; height: 65px;"> 
         <tbody> 
          <tr> 
           <td> 
            <table style="width: 100%;"> 
             <tbody> 
              <tr> 
               <td><a href="http://www.uml.org.cn/c%2B%2B/200611214.htm" rel="nofollow">http://www.uml.org.cn/c%2B%2B/200611214.htm</a></td> 
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         </tbody> 
        </table><strong> </strong><p></p> </td> 
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     </tbody> 
    </table> </td> 
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 </tbody> 
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