用GDB调试程序（一）

用GDB调试程序

GDB概述
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GDB是GNU开源组织公布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。也许，各位比較喜欢那种图形界面方式的，像VC、BCB等IDE的调试，但假设你是在UNIX平台下做软件，你会发现GDB这个调试工具有比VC、BCB的图形化调试器更强大的功能。所谓“寸有所长，尺有所短”就是这个道理。

一般来说，GDB主要帮忙你完毕以下四个方面的功能：

    1、启动你的程序，能够依照你的自己定义的要求随心所欲的执行程序。
    2、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点能够是条件表达式）
    3、当程序被停住时，能够检查此时你的程序中所发生的事。
    4、动态的改变你程序的执行环境。

从上面看来，GDB和一般的调试工具没有什么两样，基本上也是完毕这些功能，只是在细节上，你会发现GDB这个调试工具的强大，大家可能比較习惯了图形化的调试工具，但有时候，命令行的调试工具却有着图形化工具所不能完毕的功能。让我们一一看来。

一个调试演示样例
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源程序：tst.c

     1 #include <stdio.h>
     2
     3 int func(int n)
     4 {
     5         int sum=0,i;
     6         for(i=0; i<n; i++)
     7         {
     8                 sum+=i;
     9         }
    10         return sum;
    11 }
    12
    13
    14 main()
    15 {
    16         int i;
    17         long result = 0;
    18         for(i=1; i<=100; i++)
    19         {
    20                 result += i;
    21         }
    22
    23        printf("result[1-100] = %d /n", result );
    24        printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
    25 }

编译生成运行文件：（Linux下）
    hchen/test> cc -g tst.c -o tst

使用GDB调试：

hchen/test> gdb tst  <---------- 启动GDB
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB.  Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l     <-------------------- l命令相当于list，从第一行開始例出原码。
1        #include <stdio.h>
2
3        int func(int n)
4        {
5                int sum=0,i;
6                for(i=0; i<n; i++)
7                {
8                        sum+=i;
9                }
10               return sum;
(gdb)       <-------------------- 直接回车表示，反复上一次命令
11       }
12
13
14       main()
15       {
16               int i;
17               long result = 0;
18               for(i=1; i<=100; i++)
19               {
20                       result += i;   
(gdb) break 16    <-------------------- 设置断点，在源程序第16行处。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func  <-------------------- 设置断点，在函数func()入口处。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break  <-------------------- 查看断点信息。
Num Type           Disp Enb Address    What
1   breakpoint     keep y   0x08048496 in main at tst.c:16
2   breakpoint     keep y   0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r           <--------------------- 执行程序，run命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst

Breakpoint 1, main () at tst.c:17    <---------- 在断点处停住。
17               long result = 0;
(gdb) n          <--------------------- 单条语句执行，next命令简写。
18               for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20                       result += i;
(gdb) n
18               for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20                       result += i;
(gdb) c          <--------------------- 继续执行程序，continue命令简写。
Continuing.
result[1-100] = 5050       <----------程序输出。

Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5                int sum=0,i;
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i        <--------------------- 打印变量i的值，print命令简写。
$1 = 134513808
(gdb) n
8                        sum+=i;
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8                        sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6                for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt        <--------------------- 查看函数堆栈。
#0  func (n=250) at tst.c:5
#1  0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2  0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish    <--------------------- 退出函数。
Run till exit from #0  func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24              printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c     <--------------------- 继续执行。
Continuing.
result[1-250] = 31375    <----------程序输出。

Program exited with code 027. <--------程序退出，调试结束。
(gdb) q     <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>

好了，有了以上的感性认识，还是让我们来系统地认识一下gdb吧。

使用GDB
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一般来说GDB主要调试的是C/C++的程序。要调试C/C++的程序，首先在编译时，我们必需要把调试信息加到可运行文件里。使用编译器（cc/gcc/g++）的 -g 參数能够做到这一点。如：

    > cc -g hello.c -o hello
    > g++ -g hello.cpp -o hello

假设没有-g，你将看不见程序的函数名、变量名，所取代的全是执行时的内存地址。当你用-g把调试信息增加之后，并成功编译目标代码以后，让我们来看看怎样用gdb来调试他。

启动GDB的方法有下面几种：

    1、gdb <program>
       program也就是你的运行文件，一般在当然文件夹下。

    2、gdb <program> core
       用gdb同一时候调试一个执行程序和core文件，core是程序非法执行后core dump后产生的文件。

    3、gdb <program> <PID>
       假设你的程序是一个服务程序，那么你能够指定这个服务程序执行时的进程ID。gdb会自己主动attach上去，并调试他。program应该在PATH环境变量中搜索得到。

GDB启动时，能够加上一些GDB的启动开关，具体的开关能够用gdb -help查看。我在以下仅仅例举一些比較经常使用的參数：

    -symbols <file>
    -s <file>
    从指定文件里读取符号表。

    -se file
    从指定文件里读取符号表信息，并把他用在可运行文件里。

    -core <file>
    -c <file>
    调试时core dump的core文件。

    -directory <directory>
    -d <directory>
    增加一个源文件的搜索路径。默认搜索路径是环境变量中PATH所定义的路径。

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