gdb调试常用指令及案例讲解

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前言

• GDB是一个由GNU开源组织发布的、UNIX/LINUX 操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具。
• GDB 支持断点、单步执行、打印变量、观察变量、查看寄存器、查看堆栈等调试手段。在 Linux 环境软件开发中，GDB 是主要的调试工具，用来调试 C 和 C++ 程序（也支持 go 等其他语言）。

一、常用指令

-g：        使用该参数编译可以执行文件，得到调试表。
gdb ./a.out
list：         list 1 列出源码。根据源码指定 行号设置断点。
b：         b 20 在 20 行位置设置断点。
run/r:         运行程序
n/next:     下一条指令（会越过函数）
s/step:     下一条指令（会进入函数）
p/print：     p i 查看变量的值。
continue：继续执行断点后续指令。
finish：结束当前函数调用。
quit：退出 gdb 当前调试。

二、案例说明

使用 gdb 之前，要求对文件进行编译时增加 -g 参数，加了这个参数过后生成的编译文件会大一些，这是因为增加了 gdb 调试内容。

1、测试源文件

#include<stdio.h>voidmyprint(int i){if(i %2==1){printf("this run, i = %d\n", i);}}intmain(void){int i =0;printf("hello world\n");for(i =0; i <10; i++){myprint(i);}}

2、编译和调试

①、编译

gcc test.c -o test -g

②、启动对 test 的调试

gdb test

list/l n 从第 n 行开始显示程序， 后续继续输入 list/l，就可以显示后面的代码

break/b n 在第 n 行设置断点，断点那一行不会执行

run/r 运行程序

接下来按 next/n/step/s 继续向下执行
next/n :下一个，调用函数就跑
step/s :单步，会进入调用的函数
要注意的是，如果是系统函数，按 s 就出不来了，这时用 until+行号直接执行到行号处

进到 printf 系统函数出不来的示例

使用 until 出来

print/p i 查看 i 变量的值

continue 直接运行到结束

三、其他指令

run：使用 run 查找段错误出现位置。
set args： 设置 main 函数命令行参数 （在 start、 run 之前）
run 字串 1 字串 2...: 设置 main 函数命令行参数
info b: 查看断点信息表
b 20if i =5： 设置条件断点。
ptype：查看变量类型。
bt：列出当前程序正存活着的栈帧。
frame： 根据栈帧编号，切换栈帧。
display：设置跟踪变量
undisplay：取消设置跟踪变量。 使用跟踪变量的编号

四、案例说明

1、将上述 main 函数做如下修改，制造段错误

intmain(void){int i =0;char*p ="TEST";printf("hello world\n");

    p[0]='Q';for(i =0; i <10; i++){myprint(i);}}

gcc test.c -o test -g
gdb test
run

可以看到段错误的位置

2、将上述 main 函数做如下修改，传参测试

int main(int argc, char *argv[]){
    int i =0;  

    printf("hello world\n");

    printf("argc = %d\n", argc);
    printf("argv[0] = %s, argv[1] = %s\n", argv[0], argv[1]);for(i =0; i <10; i++){
        myprint(i);}}

命令行执行下述命令

gcc test.c -o test -g
gdb test
run

3、将上述 main 恢复成最初版本，做断点测试

int main(void){
    int i =0;  

    printf("hello world\n");for(i =0; i <10; i++){
        myprint(i);}}

设置两个断点，一个是普通断点（打在第14行），一个是条件断点（当 i = 6 时打在第6行），再执行 run

b 14
b 6if i =6
run

backtrace 命令是列出当前堆栈中的所有帧。在下面的例子中，栈上只有一帧，编号为0，属于 main 函数。

backtrace (或者bt)

接着，我们执行了 next 命令。下面我们继续通过 backtrace 命令来查看栈帧信息。

从上面输出结果，我们能够看出，有两个栈帧，第1帧属于 main 函数，第0帧属于 myprint 函数。
每个栈帧都列出了该函数的参数列表。从上面我们可以看出，main 函数没有参数，而 myprint 函数有参数，并且显示了其参数的值。

有一点我们可能比较迷惑，在第一次执行backtrace的时候，main 函数所在的栈帧编号为0，而第二次执行的时候，main 函数的栈帧为1，而 myprint 函数的栈帧为0，这是因为与栈的向下增长规律一致，我们只需要记住编号最小帧号就是最近一次调用的函数。

4、查看断点信息表 info b

5、栈帧 frame
栈帧用来存储函数的变量值等信息，默认情况下，GDB 总是位于当前正在执行函数对应栈帧的上下文中。

在前面的例子中，由于当前正在 myprint函数中执行，GDB 位于第0帧的上下文中。可以通过 frame 命令来获取当前正在执行的上下文所在的帧。

下面，我们尝试使用 print 命令打印下当前栈帧的值，如下:

如果我们想看其他栈帧的内容呢？比如 main 函数中的变量，那需要先切换栈帧再查看，我们可以通过 frame [num] 来切换栈帧，如下:

6、通过 ptype 查看变量的类型

7、通过 display 设置跟踪变量
和 print 命令一样，display 命令也用于调试阶段查看某个变量或表达式的值，它们的区别是，使用 display 命令查看变量或表达式的值，每当程序暂停执行（例如单步执行）时，GDB 调试器都会自动帮我们打印出来，而 print 命令则不会。

也就是说，使用 1 次 print 命令只能查看 1 次某个变量或表达式的值，而同样使用 1 次 display 命令，每次程序暂停执行时都会自动打印出目标变量或表达式的值。因此，当我们想频繁查看某个变量或表达式的值从而观察它的变化情况时，使用 display 命令可以一劳永逸。
undisplay：取消设置跟踪变量。 使用跟踪变量的编号

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