GDB的使用

agensy

GDB的命令很多，本文不會全部介紹，僅會介紹一些最常用的。在介紹之前，先介紹GDB中的一個非常有用的功能：補(bǔ)齊功能。它就如同Linux下SHELL中的命令補(bǔ)齊一樣。當(dāng)你輸入一個命令的前幾個字符，然后輸入TAB鍵，如果沒有其它命令的前幾個字符與此相同，SHELL將補(bǔ)齊此命令。如果有其它命令的前幾個字符與此相同，你會聽到一聲警告聲，再輸入TAB鍵，SHELL將所有前幾個字符與此相同的命令全部列出。而GDB中的補(bǔ)齊功能不僅能補(bǔ)齊GDB命令，而且能補(bǔ)齊參數(shù)。
       本文將先介紹常用的命令，然后結(jié)合一個具體的例子來演示如何實(shí)際使用這些命令。下面的所有命令除了第一條啟動GDB命令是在SHELL下輸入的，其余都是GDB內(nèi)的命令。大部分GDB內(nèi)的命令都可以僅輸入前幾個字符，只要不與其它指令沖突。如quit可以簡寫為q，因為以q打頭的命令只有quit。List可以簡寫為l，等等。
1.啟動GDB
你可以輸入GDB來啟動GDB程序。GDB程序有許多參數(shù)，在此沒有必要詳細(xì)介紹，但一個最為常用的還是要介紹的：如果你已經(jīng)編譯好一個程序，我們假設(shè)文件名為hello，你想用GDB調(diào)試它，可以輸入gdb hello來啟動GDB并載入你的程序。如果你僅僅啟動了GDB，你必須在啟動后，在GDB中再載入你的程序。
2.載入程序 === file
在GDB內(nèi)，載入程序很簡單，使用file命令。如file hello。當(dāng)然，程序的路徑名要正確。
退出GDB === quit
在GDB的命令方式下，輸入quit，你就可以退出GDB。你也可以輸入'C-d'來退出GDB。
3.運(yùn)行程序 === run
當(dāng)你在GDB中已將要調(diào)試的程序載入后，你可以用run命令來執(zhí)行。如果你的程序需要參數(shù)，你可以在run指令后接著輸入?yún)��?shù)，就象你在SHELL下執(zhí)行一個需要參數(shù)的命令一樣。
4.查看程序信息 === info
info指令用來查看程序的信息，當(dāng)你用help info查看幫助的話，info指令的參數(shù)足足占了兩個屏幕，它的參數(shù)非常多，但大部分不常用。我用info指令最多的是用它來查看斷點(diǎn)信息。
4.1查看斷點(diǎn)信息
info br
br是斷點(diǎn)break的縮寫，記得GDB的補(bǔ)齊功能吧。用這條指令，你可以得到你所設(shè)置的所有斷點(diǎn)的詳細(xì)信息。包括斷點(diǎn)號，類型，狀態(tài)，內(nèi)存地址，斷點(diǎn)在源程序中的位置等。
4.2查看當(dāng)前源程序
info source
4.3查看堆棧信息
info stack
用這條指令你可以看清楚程序的調(diào)用層次關(guān)系。
4.4查看當(dāng)前的參數(shù)
info args
5.列出源一段源程序 === list
5.1列出某個函數(shù)
list FUNCTION
5.2以當(dāng)前源文件的某行為中間顯示一段源程序
list LINENUM
5.3接著前一次繼續(xù)顯示
list
5.4顯示前一次之前的源程序
list -
5.5顯示另一個文件的一段程序
list FILENAME:FUNCTION 或 list FILENAME:LINENUM
6.設(shè)置斷點(diǎn) === break
現(xiàn)在我們將要介紹的也許是最常用和最重要的命令：設(shè)置斷點(diǎn)。無論何時，只要你的程序已被載入，并且當(dāng)前沒有正在運(yùn)行，你就能設(shè)置，修改，刪除斷點(diǎn)。設(shè)置斷點(diǎn)的命令是break。有許多種設(shè)置斷點(diǎn)的方法。如下：
6.1在函數(shù)入口設(shè)置斷點(diǎn)
break FUNCTION
6.2在當(dāng)前源文件的某一行上設(shè)置斷點(diǎn)
break LINENUM
6.3在另一個源文件的某一行上設(shè)置斷點(diǎn)
break FILENAME:LINENUM
6.4在某個地址上設(shè)置斷點(diǎn)，當(dāng)你調(diào)試的程序沒有源程序是，這很有用
break *ADDRESS
除此之外，設(shè)置一個斷點(diǎn)，讓它只有在某些特定的條件成立時程序才會停下，我們可以稱其為條件斷點(diǎn)。這個功能很有用，尤其是當(dāng)你要在一個程序會很多次執(zhí)行到的地方設(shè)置斷點(diǎn)時。如果沒有這個功能，你必須有極大的耐心，加上大量的時間，一次一次讓程序斷下，檢查一些值，接著再讓程序繼續(xù)執(zhí)行。事實(shí)上，大部分的斷下并不是我們所希望的，我們只希望在某些條件下讓程序斷下。這時，條件斷點(diǎn)就可以大大提高你的效率，節(jié)省你的時間。條件斷點(diǎn)的命令如下，在后面的例子中會有示例。
6.5條件斷點(diǎn)
break ...if COND
COND是一個布爾條件表達(dá)式，語法與C語言中的一樣。條件斷點(diǎn)與一般的斷點(diǎn)不同之處是每當(dāng)程序執(zhí)行到斷點(diǎn)處，都要計算條件表達(dá)式，如果為真，程序才會斷下，否則程序會一直執(zhí)行下去。
7.其它斷點(diǎn)操作
GDB給每個斷點(diǎn)賦上一個整數(shù)數(shù)字，這個數(shù)字在操作斷點(diǎn)時起到重要作用，它實(shí)際上就代表相應(yīng)的斷點(diǎn)。GDB中的斷點(diǎn)有四種狀態(tài)：
有效(Enabled)
禁止(Disabled)
一次有效(Enabled once)
有效后刪除(Enabled for deletion)
在上面的四個狀態(tài)有效和禁止都很好理解，禁止就是讓斷點(diǎn)暫時失效。一次有效就是當(dāng)程序在此斷點(diǎn)斷下后，斷點(diǎn)狀態(tài)自動變?yōu)榻�止�(fàn)顟B(tài)。有效后刪除就是當(dāng)程序在此斷點(diǎn)斷下后，斷點(diǎn)被刪除。實(shí)際上，后兩種狀態(tài)一般不會碰到。
當(dāng)你設(shè)置一個斷點(diǎn)后，它的確省狀態(tài)是有效。你可以用enable和disable指令來設(shè)置斷點(diǎn)的狀態(tài)為有效或禁止。例如，如果你想禁止2號斷點(diǎn)，可以用下面的指令：
disable 2
相應(yīng)的，如果想刪除2號斷點(diǎn)，可以有下面的指令：
delete 2
8.設(shè)置監(jiān)視點(diǎn) === watch
當(dāng)你調(diào)試一個很大的程序，并且在跟蹤一個關(guān)鍵的變量時，發(fā)現(xiàn)這個變量不知在哪兒被改動過，如何才能找到改動它的地方。這時你可以使用watch命令。簡單地說，監(jiān)視點(diǎn)可以讓你監(jiān)視某個表達(dá)式或變量，當(dāng)它被讀或被寫時讓程序斷下。watch命令的用法如下：
watch EXPRESSION
watch指令是監(jiān)視被寫的，當(dāng)你想監(jiān)視某個表達(dá)式或變量被讀的話，需要使用rwatch指令，具體用法是一樣的。要注意的是，監(jiān)視點(diǎn)有硬件和軟件兩種方式，如果可能Linux盡可能用硬件方式，因為硬件方式在速度上要大大快于軟件方式。軟件方式由于要在每次執(zhí)行一條指令后都要檢查所要監(jiān)視的值是否被改變，因此它的執(zhí)行速度會大大降低。同時它也無法設(shè)置成被讀時讓程序斷下，因為讀操作不會改變值，所以GDB無法檢測到讀操作。幸運(yùn)的是，目前的PC機(jī)基本都支持硬件方式。如果你想確認(rèn)一下你的機(jī)器是否支持硬件，你可以在調(diào)試程序時用watch設(shè)置一個監(jiān)視點(diǎn)，如果GDB向你顯示：
Hardware watchpoint NUM: EXPR
那么你可以放心了，你的機(jī)器支持硬件方式。
9.檢查數(shù)據(jù)
最常用的檢查數(shù)據(jù)的方法是使用print命令。
print exp
print指令打印exp表達(dá)式的值。卻省情況下，表達(dá)式的值的打印格式依賴于它的數(shù)據(jù)類型。但你可以用一個參數(shù)/F來選擇輸出的打印格式。F是一個代表某種格式的字母，詳細(xì)可參考輸出格式一節(jié)。表達(dá)式可以是常量，變量，函數(shù)調(diào)用，條件表達(dá)式等。但不能打印宏定義的值。表達(dá)式exp中的變量必須是全局變量或當(dāng)前堆棧區(qū)可見的變量。否則GDB會顯示象下面的一條信息：
No symbol "varible" in current context
10.修改變量值
在調(diào)試程序時，你可能想改變一個變量的值，看看在這種情況下會發(fā)生什么。用set指令可以修改變量的值：
set varible=value
例如你想將一個變量tmp的值賦為10，
set tmp=10
11.檢查內(nèi)存值
檢查內(nèi)存值的指令是x，x是examine的意思。用法如下：
x /NFU ADDR
其中N代表重復(fù)數(shù)，F(xiàn)代表輸出格式(見2.13)，U代表每個數(shù)據(jù)單位的大小。U可以去如下值：
b ：字節(jié)(byte)
h ：雙字節(jié)數(shù)值
w ：四字節(jié)數(shù)值
g ：八字節(jié)數(shù)值
因此，上面的指令可以這樣解釋：從ADDR地址開始，以F格式顯示N個U數(shù)值。例如：
x/4ub 0x4000
會以無符號十進(jìn)制整數(shù)格式(u)顯示四個字節(jié)(b)，0x4000，0x4001，0x4002，0x4003。
12.輸出格式
缺省情況下，輸出格式依賴于它的數(shù)據(jù)類型。但你可以改變輸出格式。當(dāng)你使用print命令時，可以用一個參數(shù)/F來選擇輸出的打印格式。F可以是以下的一些值：
'x' 16進(jìn)制整數(shù)格式
'd' 有符號十進(jìn)制整數(shù)格式
'u' 無符號十進(jìn)制整數(shù)格式
'f' 浮點(diǎn)數(shù)格式
13.單步執(zhí)行指令
單步執(zhí)行指令有兩個step和next。Step可以讓你跟蹤進(jìn)入一個函數(shù)，而next指令則不會進(jìn)入函數(shù)。
14.繼續(xù)執(zhí)行指令
當(dāng)程序被斷下后，你查看了所需的信息后，你會希望程序執(zhí)行下去，輸入 continue， 程序會繼續(xù)執(zhí)行下去。
15.幫助指令help
在GDB中，如果想知道一條指令的用法，最方便的方法是使用help。使用方法很簡單，在help后跟上指令名。例如，想知道list指令用法，輸入help list。


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