【转】GDB调试程序及分析core

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转载最新推荐文章于 2026-02-17 15:15:50 发布 497 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

Ubuntu C++ 使用gdb+core分析软件崩溃原因 core 叫做核心转储,它是进程运行过程中突然崩溃那一刻的内存快照.操作系统在程序发生异常并且异常在进程内部又没有被捕获的情况下，会把进程此刻内存、寄存器状态、运行堆栈等信息转储保存在一个core文件里. 阅读详情

文章目录

使用 GDB 调试程序
简单的调试例子
core dump 调试
调试参数
高级的用法
参考

使用 GDB 调试程序

GDB是UNIX下面的程序调试工具, 可以调试多种类型程序, 主要可以完成以下四个功能:

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。
可让被调试的程序在指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
当程序被停住时，可以检查此时程序中所发生的事。
动态的改变程序的执行环境。

简单的调试例子

测试程序如下：

#include <stdio.h>
int func(int n)
{
    int sum=0,i;
    for(i=0; i<n; i++)
    {
        sum+=i;
    }
    return sum;
}
void main()
{
    int i; long result = 0;
    for(i=1; i<=100; i++)
    {
        result += i;
    }
    printf(“result[1-100] = %d \n”, result );
    printf(“result[1-250] = %d \n”, func(250) );
}

编译生成执行文件（要调试C/C++的程序，在编译时必须要把调试信息加到可执行文件中：-g 选项）：

gcc -g C++_GDB_test.cpp -o C++_GDB_test.o

一个简单的调试过程如下：

$ gdb C++_GDB_test.o
GNU gdb (GDB) 7.10.1
......
done.
(gdb) l                    ----> l(list), 列出源码
6	*/
7
8	#include <stdio.h>
9	int func(int n)
10	{
11	    int sum=0,i;
12	    for(i=0; i<n; i++)
13	    {
14	        sum+=i;
15	    }
(gdb)                      ----> 直接回车表示重复上一次命令
16	    return sum;
17	}
18	int main()
19	{
20	    int i; long result = 0;
21	    for(i=1; i<=100; i++)
22	    {
23	        result += i;
24	    }
25	    printf("result[1-100] = %ld\n", result );
(gdb)
26	    printf("result[1-250] = %d\n", func(250));
27	}
(gdb) br 20                 ----> 设置断点，在源程序 20 行处
Breakpoint 1 at 0x100000edf: file C++_GDB_test.cpp, line 20.
(gdb) br func               ----> 设置断点，在函数func()入口处
Breakpoint 2 at 0x100000e97: file C++_GDB_test.cpp, line 11.
(gdb) info br               ----> 查看断点信息
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x0000000100000edf in main() at C++_GDB_test.cpp:20
2       breakpoint     keep y   0x0000000100000e97 in func(int) at C++_GDB_test.cpp:11
(gdb) r                     ----> r(run) 运行程序
Starting program: .../C++_Code/C++_GDB_test.o
Breakpoint 1, main () at C++_GDB_test.cpp:20  ----> 在断点处停住
20	    int i; long result = 0;
(gdb) n                     ----> n(next)单条语句执行
21	    for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
23	        result += i;
(gdb) n
21	    for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) c                     ----> c(continue)继续运行程序到下一个断点
Continuing.
result[1-100] = 5050        ----> 程序输出

Breakpoint 2, func (n=250) at C++_GDB_test.cpp:11
11	    int sum=0,i;
(gdb) n
12	    for(i=0; i<n; i++)
(gdb) br 14 if i==50        ----> 设置条件断点
Breakpoint 3 at 0x100000eb1: file C++_GDB_test.cpp, line 14.
(gdb) c
Continuing.

Breakpoint 3, func (n=250) at C++_GDB_test.cpp:14
14	        sum+=i;
(gdb) p i                   ----> p(print): 打印变量i的值
$1 = 50
(gdb) p sum                 ----> p: 打印变量sum的值
$2 = 1225
(gdb) bt                    ----> 查看函数堆栈
#0  func (n=250) at C++_GDB_test.cpp:14
#1  0x0000000100000f36 in main () at C++_GDB_test.cpp:26
(gdb) finish                ----> 退出函数
Run till exit from #0  func (n=250) at C++_GDB_test.cpp:14
0x0000000100000f36 in main () at C++_GDB_test.cpp:26
26	    printf("result[1-250] = %d\n", func(250));
Value returned is $6 = 31125
(gdb) c
Continuing.
result[1-250] = 31125
[Inferior 1 (process 8845) exited normally]   ----> 程序退出，调试结束 
(gdb) q

core dump 调试

当程序异常退出时，操作系统把程序当前的内存状况存储在一个core文件中，该文件包含了程序运行时的内存，寄存器状态，堆栈指针，内存管理信息还有各种函数调用堆栈信息等。通过分析这个文件，我们可以定位到程序异常退出的时候对应的堆栈调用等信息，找出问题所在并进行及时解决。

首先要确定当前会话的 ulimit –c，若为0，则不会产生对应的coredump，需要进行修改和设置，ulimit –c [size]（注意，这里的size如果太小，则可能不会产生对应的core文件）。

ulimit  -c unlimited  (可以产生core dump 且不受大小限制)

core文件默认的存储位置为当前进程的工作目录（一般就是可执行文件所在的目录）。当程序出现段错误（试图访问或者修改不属于自己的内存地址时）时，就会产生 core dump，方便我们进行调试。下面是一些常见的段错误：

内存访问越界：由于使用错误的下标，导致数组访问越界。
非法指针访问：比如写 nullptr
栈溢出：使用了大的局部变量

下面是个简单的例子：

#include <iostream>
using namespace std;

void test(){
    int *p = nullptr;
    *p = 1;             // Segment Fault
}
int main() {
    test();
    return 0;
}

然后编译运行程序，用 GDB 查看其产生的 Core Dump 文件：

$ g++ -g demo.cpp -o demo.o -std=c++11
$ ulimit -c
0
$ ulimit -c unlimited
$ ./demo.o
[1]    15193 segmentation fault (core dumped)  ./demo.o
$ ~ ls
core  demo.cpp  demo.o
➜  ~ gdb demo.o core
GNU gdb (Ubuntu 7.7.1-0ubuntu5~14.04.2) 7.7.1
Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.
......
Core was generated by './demo.o'.
Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
#0  0x00000000004006dd in test () at demo.cpp:6
6	    *p = 1;
(gdb) bt
#0  0x00000000004006dd in test () at demo.cpp:6
#1  0x00000000004006ee in main () at demo.cpp:9

调试参数

gdb调试中需要用到的命令

file [filename]：装入想要调试的可执行文件
kill [filename]：终止正在调试的程序
break [file:]function：在(file文件的)function函数中设置一个断点
clear：删除一个断点，这个命令需要指定代码行或者函数名作为参数
run [arglist]：运行您的程序 (如果指定了arglist,则将arglist作为参数运行程序)
bt Backtrace：显示程序堆栈信息
x：查看内存
print expr：打印表达式的值
continue：继续运行您的程序 (在停止之后，比如在一个断点之后)
list：列出产生执行文件的源代码的一部分
next：单步执行 (在停止之后); 跳过函数调用（与step相对应，step会进入函数内部）
set：设置变量的值。例如：set nval=54 将把54保存到nval变量中；设置输入参数也可以通过这个命令(例如当三个入参分别为a、b、c的话，set args a b c)
watch：使你能监视一个变量的值而不管它何时被改变
finish：继续执行，直到当前函数返回
ignore：忽略某个断点制定的次数。例：ignore 4 23 忽略断点4的23次运行，在第24次的时候中断
info [name]：查看name信息
xbreak：在当前函数的退出的点上设置一个断点
whatis：显示变量的值和类型
ptype：显示变量的类型
shell：使你能不离开 gdb 就执行 UNIX shell 命令
help [name]：显示GDB命令的信息，或者显示如何使用GDB的总体信息
quit：退出gdb.

命令行参数

有时候，我们需要调试的程序需要有命令行参数，可以通过下面两种方式设置调试的程序的命令行参数：

gdb命令行的 –args 参数
gdb环境中 set args命令。

高级的用法

比如为了搞清楚柔性数组的内存分布特征，我们可以用下面的程序来验证：

#include <stdlib.h>
#include <string.h>

struct line {
   int length;
   char contents[0]; // C99：char contents[]; 没有指定数组长度
};

int main(){
    int this_length=10;
    struct line *thisline = (struct line *)
                     malloc (sizeof (struct line) + this_length);
    thisline->length = this_length;
    memset(thisline->contents, 'a', this_length);
    return 0;
}

然后用下面的调试过程来理解柔性数组的内存分布：