GDB快速入门

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前言

GDB是GNU调试器（GNU Debugger）的缩写，是一种功能强大的调试工具，可以用于调试多种编程语言的程序，如C、C++、汇编等。GDB可以帮助程序员在程序运行时进行调试，包括查看变量的值、跟踪程序执行流程、设置断点等。GDB支持多种操作系统，包括Linux、Unix、Windows等。

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一、GDB使用前准备

文件编译
g++ main.cpp -o main

查看可执行文件是否带有debug功能
readelf -S main | grep debug

若可执行文件不带有debug功能，使用另一个命令编译
g++ -g main.cpp -o main

启动GDB

载入被调试程序
file main

查看源码
list / l [first, last]（行号）

运行程序
run / r

若程序运行时需要参数

在run命令后加上参数即可

二、调试core文件

core dump详解：https://www.cnblogs.com/s-lisheng/p/11278193.html

设定core文件的最大值
ulimit -c [n]
有参数n为设置，没有参数n为查看，若core文件最大值为0则不会生成coredump

临时修改core文件的生成路径，测试比较方便
echo /root/achen/project/coredump/core.%e.%p> /proc/sys/kernel/core_pattern
%e为程序名，%p为进程id
若要永久修改路径可自行百度命令

创建测试文件
main2.cpp

编译后运行，并将除数设为0
提示核心已转储（coredump），查看coredump目录下，生成了core文件

使用GDB对core进行调试
core-file core文件

这里提示信号终止了程序，发成了arithmetic异常（由于除数为0）

查看函数的调用栈帧和层级关系
backtrace / bt

这里和上面core-file都有一串问号，原因是没加载符号表，解决方案为在core-file之前先载入被调试程序

调用bt命令

结果为函数调用的栈帧和层级关系，因为该程序中没有函数调用，所以只有显示main函数，且错误行数为第9行

换一个测试用例
main3.cpp

这里scanf后的参数没有加&
编译后运行

发生coredump，查看coredump目录，生成了core文件

使用GDB进行调试

这里显示信号终止了服务，发生了段错误
查看栈帧和层级关系发现函数调用关系为main->scanf->_IO_vfscanf，函数错误为第6行

三、断点设置

测试用例
main4.cpp

break / b 行号/函数名/条件
通过行号设置断点

通过函数名设置断点

通过条件设置断点，当n > 1时会在OddOrEven函数中停止执行


查看断点信息
info breakpoints

删除断点
delete breakpointNum

四、单步调试

step / s: 每次执行一步，碰到函数会进入函数内部执行
next / n: 每次执行一步，碰到函数会一步将函数执行完成（不进入函数内部）
finish: 在处于函数内部时，使用该命令会直接将该函数执行完，若函数内部还有其他断点则执行到断点处
continue / c: 执行到下一个断点处
skip: 设置跳过执行某一个函数，即设置之后使用step不会进入函数内部

删除skip: skip delete [num]

查看变量
print / p [变量名]

修改变量
set / print 变量名 = 值

设置观察点（当变量发生变化后，程序暂停执行并将变量的原值和新值都打印出来）
watch [变量名]

五、常用命令

1、运行命令
run：简记为 r ，其作用是运行程序，当遇到断点后，程序会在断点处停止运行，等待用户输入下一步的命令。
continue （简写c ）：继续执行，到下一个断点处（或运行结束）
next：（简写 n），单步跟踪程序，当遇到函数调用时，也不进入此函数体；此命令同 step 的主要区别是，step 遇到用户自定义的函数，将步进到函数中去运行，而 next 则直接调用函数，不会进入到函数体内。
step （简写s）：单步调试如果有函数调用，则进入函数；与命令n不同，n是不进入调用的函数的
until：当你厌倦了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。
until+行号： 运行至某行，不仅仅用来跳出循环
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。
call 函数(参数)：调用程序中可见的函数，并传递“参数”，如：call gdb_test(55)
quit：简记为 q ，退出gdb

2、设置断点
break n （简写b n）:在第n行处设置断点
（可以带上代码路径和代码名称： b OAGUPDATE.cpp:578）
b fn1 if a＞b：条件断点设置
break func（break缩写为b）：在函数func()的入口处设置断点，如：break cb_button
delete 断点号n：删除第n个断点
disable 断点号n：暂停第n个断点
enable 断点号n：开启第n个断点
clear 行号n：清除第n行的断点
info b （info breakpoints） ：显示当前程序的断点设置情况
delete breakpoints：清除所有断点：

3、查看源码
list ：简记为 l ，其作用就是列出程序的源代码，默认每次显示10行。
list 行号：将显示当前文件以“行号”为中心的前后10行代码，如：list 12
list 函数名：将显示“函数名”所在函数的源代码，如：list main
list ：不带参数，将接着上一次 list 命令的，输出下边的内容。

4、打印表达式
print 表达式：简记为 p ，其中“表达式”可以是任何当前正在被测试程序的有效表达式，比如当前正在调试C语言的程序，那么“表达式”可以是任何C语言的有效表达式，包括数字，变量甚至是函数调用。
print a：将显示整数 a 的值
print ++a：将把 a 中的值加1,并显示出来
print name：将显示字符串 name 的值
print gdb_test(22)：将以整数22作为参数调用 gdb_test() 函数
print gdb_test(a)：将以变量 a 作为参数调用 gdb_test() 函数
display 表达式：在单步运行时将非常有用，使用display命令设置一个表达式后，它将在每次单步进行指令后，紧接着输出被设置的表达式及值。如： display a
watch 表达式：设置一个监视点，一旦被监视的“表达式”的值改变，gdb将强行终止正在被调试的程序。如： watch a
whatis ：查询变量或函数
info function： 查询函数
扩展info locals： 显示当前堆栈页的所有变量

5、查看运行信息
where/bt ：当前运行的堆栈列表；
bt backtrace 显示当前调用堆栈
up/down 改变堆栈显示的深度
set args 参数:指定运行时的参数
show args：查看设置好的参数
info program： 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。

6、分割窗口
layout：用于分割窗口，可以一边查看代码，一边测试：
layout src：显示源代码窗口
layout asm：显示反汇编窗口
layout regs：显示源代码/反汇编和CPU寄存器窗口
layout split：显示源代码和反汇编窗口
Ctrl + L：刷新窗口

7、其他命令

设置自定义信号不中断进程：handle SIG49 SIG39 SIG34 SIG35 SIG36 SIGUSR2 nostop

打印某个地址的信息：

p (type) addr  eg: p (char *) addr

p[/format] addr  eg: p/x addr

    format: 格式化

        d:整数integer

        s:字符串string

        c:字符char

        u:无符号整数 unsigned integer

        o:八进制格式显示变量

        x:十六进制格式

        f: 浮点数格式float

x/[num][format][unit] addr  eg: x/20cd addr

    num: 数量

    format: 格式化

        d:整数integer

        s:字符串string

        c:字符char

        u:无符号整数 unsigned integer

        o:八进制格式显示变量

        x:十六进制格式

        f: 浮点数格式float

    unit: 内存单元

        b: 1byte

        h: 2byte

        w: 4byte

        g: 8byte

优化打印格式：set print pretty on

字符串不省略：set print elements unlimited

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总结

本文仅仅简单介绍了GDB的使用，GDB再调试程序中有非常重要的作用，掌握这个工具可以在开发调试中起到事半功倍的效果。