初窥调试神器gdb

  工作上的内容调整，后期会有大量的时间与c/cpp狭路相逢，翻查了一些对于c/cpp的debug知识，发现了这个很强大的命令，本着独学而无友，必孤陋而寡闻的中心思想，将自己这两天对于gdb的理解，认识也包括一些问题总结下来，跟各位同仁一起交流，向大家学习

1、gdb是干什么的？

      gdb是linux环境下的标准调试器，最常使用到的功能有（就这两天我用的比较多的）：

            1、启动并且运行待调试的程序。
    2、在待调试的程序中设置断点，查看断点发生时的堆栈信息
    3、查看内存地址中的值

2、gdb常用命令

2.1 设置断点：break（b） 断点可以通过函数名、当前文件内的行号来设置，也可以先指定文件名再指定行号，还可以指定与暂停位的偏移量或者用地址来设置。

       格式： b  函数名

                    b 行号

                    b 文件名：行号

                    b +偏移量

                    b -偏移量

                    b *地址

举例（见截图）

截图之前插个小插曲：

第一版本demo 代码：

#include <iostream>


int addition (int a, int b)
{
  int r;
  r=a+b;
  return (r);
}


int main ()
{
  int z;
  z = addition (5,3);
  cout<< "The result is "<<z;
  return 0;
}

很简单，很明白，就是想打出个8.

但是当我用g++进行编译的时候，碎了

不是吧？查看了几次代码，没发现哪里错啊，莫非多年没碰c、cpp的代码，写这么一个简单的都已经2了，，汗啊

google一把，原来是：

This is becuase C++ 1998 requires cout and endl be called 'std::cout' and 'std::endl', or that a proper using directives such as 'using namespace std;' be used.的原因。

这个还真没啥印象，，知道的BS我吧，，唉，枪不打会生锈，代码不编还真是会生疏啊

添加上之后的代码为：

#include <iostream>
using namespace std;


int addition (int a, int b)
{
  int r;
  r=a+b;
  return (r);
}


int main ()
{
  int z;
  z = addition (5,3);
  cout<< "The result is "<<z;
  return 0;
}

g++ -g xxx.cpp之后。通过

继续看断点（b）的截图

g++编译之后，会有一个a.out的文件

执行方式见下：

先查看下整个代码信息：list

OK，我们就在addition函数的return 那一行加个断点

ok，这样就表示我们已经在函数的第8行添加了一个断点。再次执行该函数，会在添加断点处停止，可以查看对应的堆栈信息

运行试一试

程序就在断点添加处暂停了

想着举个断点的例子来帮助自己日后回顾，但其实里面也已包含了其他的几个常用的gdb命令，用gdb调试的时候应该也都经常用到吧。

2.2、查看断点所在函数的堆栈信息

还是拿上面的简单的代码举例吧

看下是不是在main函数，整个函数的14行调的addition

list一把

源文件中的确是在第14行调用的addition函数，整个bt查看到的信息的意思就是main函数在第14行调用了addition函数。

2.3、info的使用

例如：

locals查看当前函数的局部变量

arg查看当前函数参数名和值

info f：打印出更加详细的当前栈层信息。这些信息包含：

• 当前堆栈帧地址（什么是堆栈帧呢？）
• 堆栈帧：堆栈中为当前正在运行的函数分配的区域。
• rip地址（rip是什么？后面一起）
• 开发语言（这里很明显是c++）
• 当前函数的参数地址及值，局部变量的地址

其中rip，rbp（操作系统位数不同，可能看到的不同，32位os这里看到的应该是eip，ebp）

rip：CPU执行完当前的指令后，从RIP寄存器中读取下一条指令的内存地址，然后继续执行。所以这里存放的是下一条指令的内存地址

rbp：指向栈上数据的地址

这里有个问题？为啥rip会有两个不同的值呢？

实验代码和结果如下：

代码：

#include <iostream>
using namespace std;


int sub(int c,int d);
int addition (int a, int b)
{
  int r;
  r=a+b;
  sub(a,b);
  return (r);
}
int sub(int c,int d)
{
  int zo;
  zo=c-d;
  return (zo);
}
int main ()
{
  int z,g;
  z = addition (5,3);
  g = sub(5,3);
  cout<< "The result is "<<z;
  return 0;
}
结果：

saved rip的地址为调用函数的下一指令的内存地址

rip为当前函数的下一指令的内存地址

所以两者的值不同是正常的。

所以上面整个图的我的理解是：当前堆栈的堆栈帧地址是0x7fffc3de0f30,当前函数的下一指令内存地址是0x4007ab,调用该函数的上一函数下一指令的内存地址是0x400833,调用该函数的上一层堆栈帧地址是0x7fffc3de0f50.开发语言是c++.当前函数的参数地址是0x7fffc3deof20，参数值是5，3.
局部变量的地址是0x7fffc3deof20。被注册保存的信息是rbp和rip以及它们的内存地址空间地址。            

gdb很强大，里面还有很多东西需要研究和深入学习，初窥的过程中还有一些细节不是很了解，后面继续学习，实践。

参考资料：debug with gdb