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linux下gdb单步调试
用 GDB 调试程序
GDB 概述
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GDB 是 GNU开源组织发布的一个强大的 UNIX下的程序调试工具。或许，各位比较喜欢那种图形界面方式的，像 VC、 BCB等 IDE的调试，但如果你是在 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主要帮忙你完成下面四个方面的功能：
1 、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。
2 、可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
3 、当程序被停住时，可以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，基本上也是完成这些功能，不过在细节上，你会发现 GDB这个调试工具的强大，大家可能比较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成的功能。让我们一一看来。
一个调试示例
——————
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 }
编译生成执行文件：（ 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，从第一行开始例出原码。
1 #include
(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 <——————— 继续运行。
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
————
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，我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器（ cc/gcc/g++）的 -g参数可以做到这一点。如：
> cc -g hello.c -o hello
> g++ -g hello.cpp -o hello
如果没有 -g，你将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址。当你用 -g把调试信息加入之后，并成功编译目标代码以后，让我们来看看如何用 gdb来调试他。
启动 GDB的方法有以下几种：
1 、 gdb <program>
program 也就是你的执行文件，一般在当然目录下。
2 、 gdb <program> core
用 gdb同时调试一个运行程序和 core文件， core是程序非法执行后 core dump后产生的文件。
3 、 gdb <program> <PID>
如果你的程序是一个服务程序，那么你可以指定这个服务程序运行时的进程 ID。 gdb会自动 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，可以加上一些 GDB的启动开关，详细的开关可以用 gdb -help查看。我在下面只例举一些比较常用的参数：
-symbols <file>
-s <file>
从指定文件中读取符号表。
-se file
从指定文件中读取符号表信息，并把他用在可执行文件中。
-core <file>
-c <file>
调试时 core dump的 core文件。
-directory <directory>
-d <directory>
加入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。
GDB 的命令概貌
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启动 gdb后，就你被带入 gdb的调试环境中，就可以使用 gdb的命令开始调试程序了，gdb的命令可以使用 help命令来查看，如下所示：
/home/hchen> 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) help
List of classes of commands:
aliases -- Aliases of other commands
breakpoints -- Making program stop at certain points
data -- Examining data
files -- Specifying and examining files
internals -- Maintenance commands
obscure -- Obscure features
running -- Running the program
stack -- Examining the stack
status -- Status inquiries
support -- Support facilities
tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
user-defined -- User-defined commands
Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
(gdb)
gdb 的命令很多， gdb把之分成许多个种类。 help命令只是例出 gdb的命令种类，如果要看种类中的命令，可以使用 help 命令，如： help breakpoints，查看设置断点的所有命令。也可以直接 help 来查看命令的帮助。
gdb 中，输入命令时，可以不用打全命令，只用打命令的前几个字符就可以了，当然，命令的前几个字符应该要标志着一个唯一的命令，在 Linux下，你可以敲击两次 TAB键来补齐命令的全称，如果有重复的，那么 gdb会把其例出来。
示例一：在进入函数 func时，设置一个断点。可以敲入 break func，或是直接就是 b func
(gdb) b func
Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.
示例二：敲入 b按两次 TAB键，你会看到所有 b打头的命令：
(gdb) b
backtrace break bt
(gdb)
示例三：只记得函数的前缀，可以这样：
(gdb) b make_ < 按 TAB键 >
（再按下一次 TAB键，你会看到 :）
make_a_section_from_file make_environ
make_abs_section make_function_type
make_blockvector make_pointer_type
make_cleanup make_reference_type
make_command make_symbol_completion_list
(gdb) b make_
GDB 把所有 make开头的函数全部例出来给你查看。
示例四：调试 C++的程序时，有可以函数名一样。如：
(gdb) b ‘bubble( M-?
bubble(double,double) bubble(int,int)
(gdb) b ‘bubble(
你可以查看到 C++中的所有的重载函数及参数。（注： M-?和 “按两次 TAB键 ”是一个意思）
要退出 gdb时，只用发 quit或命令简称 q就行了。
GDB 中运行 UNIX 的 shell 程序
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在 gdb环境中，你可以执行 UNIX的 shell的命令，使用 gdb的 shell命令来完成：
shell <command string>
调用 UNIX的 shell来执行 <command string>，环境变量 SHELL中定义的 UNIX的 shell将会被用来执行 <command string>，如果 SHELL没有定义，那就使用 UNIX的标准shell： /bin/sh。（在 Windows中使用 Command.com或 cmd.exe）
还有一个 gdb命令是 make：
make
可以在 gdb中执行 make命令来重新 build自己的程序。这个命令等价于 “ shell make ”。
在 GDB 中运行程序
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当以 gdb 方式启动 gdb后， gdb会在 PATH路径和当前目录中搜索 的源文件。如要确认 gdb是否读到源文件，可使用 l或 list命令，看看 gdb是否能列出源代码。
在 gdb中，运行程序使用 r或是 run命令。程序的运行，你有可能需要设置下面四方面的事。
1 、程序运行参数。
set args 可指定运行时参数。（如： set args 10 20 30 40 50）
show args 命令可以查看设置好的运行参数。
2 、运行环境。
path
3 、工作目录。
cd
4 、程序的输入输出。
info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
使用重定向控制程序输出。如： run > outfile
tty 命令可以指写输入输出的终端设备。如： tty /dev/ttyb
调试已运行的程序
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两种方法：
1 、在 UNIX下用 ps查看正在运行的程序的 PID（进程 ID），然后用 gdb PID格式挂接正在运行的程序。
2 、先用 gdb 关联上源代码，并进行 gdb，在 gdb中用 attach命令来挂接进程的 PID。并用 detach来取消挂接的进程。
暂停 / 恢复程序运行
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调试程序中，暂停程序运行是必须的， GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。
当进程被 gdb停住时，你可以使用 info program来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。
在 gdb中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（ BreakPoint）、观察点（WatchPoint）、捕捉点（ CatchPoint）、信号（ Signals）、线程停止（ Thread Stops）。如果要恢复程序运行，可以使用 c或是 continue命令。
一、设置断点（ BreakPoint ）
我们用 break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法：
break <function>
在进入指定函数时停住。 C++中可以使用 class::function或 function(type,type)格式来指定函数名。
break <linenum>
在指定行号停住。
break +offset
break -offset
在当前行号的前面或后面的 offset行停住。 offiset为自然数。
break filename:linenum
在源文件 filename的 linenum行处停住。
break filename:function
在源文件 filename的 function函数的入口处停住。
break *address
在程序运行的内存地址处停住。
break
break 命令没有参数时，表示在下一条指令处停住。
break ... if <condition>
... 可以是上述的参数， condition表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置 break if i=100，表示当 i为 100时停住程序。
查看断点时，可使用 info命令，如下所示：（注： n表示断点号）
info breakpoints [n]
info break [n]
二、设置观察点（ WatchPoint ）
观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：
watch <expr>
为表达式（变量） expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序。
rwatch <expr>
当表达式（变量） expr被读时，停住程序。
awatch <expr>
当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。
info watchpoints
列出当前所设置了的所有观察点。
三、设置捕捉点（ CatchPoint ）
你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如：载入共享库（动态链接库）或是C++的异常。设置捕捉点的格式为：
catch <event>
当 event发生时，停住程序。 event可以是下面的内容：
1 、 throw一个 C++抛出的异常。（ throw为关键字）
2 、 catch一个 C++捕捉到的异常。（ catch为关键字）
3 、 exec调用系统调用 exec时。（ exec为关键字，目前此功能只在 HP-UX下有用）
4 、 fork调用系统调用 fork时。（ fork为关键字，目前此功能只在 HP-UX下有用）
5 、 vfork调用系统调用 vfork时。（ vfork为关键字，目前此功能只在 HP-UX下有用）
6 、 load或 load <libname>载入共享库（动态链接库）时。（ load为关键字，目前此功能只在 HP-UX下有用）
7 、 unload或 unload <libname>卸载共享库（动态链接库）时。（ unload为关键字，目前此功能只在 HP-UX下有用）
tcatch <event>
只设置一次捕捉点，当程序停住以后，应点被自动删除。
四、维护停止点
上面说了如何设置程序的停止点， GDB中的停止点也就是上述的三类。在 GDB中，如果你觉得已定义好的停止点没有用了，你可以使用 delete、 clear、 disable、 enable这几个命令来进行维护。
clear
清除所有的已定义的停止点。
clear <function>
clear <filename:function>
清除所有设置在函数上的停止点。
clear <linenum>
clear <filename:linenum>
清除所有设置在指定行上的停止点。
delete [breakpoints] [range...]
删除指定的断点， breakpoints为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。 range表示断点号的范围（如： 3-7）。其简写命令为 d。
比删除更好的一种方法是 disable停止点， disable了的停止点， GDB不会删除，当你还需要时， enable即可，就好像回收站一样。
disable [breakpoints] [range...]
disable 所指定的停止点， breakpoints为停止点号。如果什么都不指定，表示disable所有的停止点。简写命令是 dis.
enable [breakpoints] [range...]
enable 所指定的停止点， breakpoints为停止点号。
enable [breakpoints] once range...
enable 所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被 GDB自动 disable。
enable [breakpoints] delete range...
enable 所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被 GDB自动删除。
五、停止条件维护
前面在说到设置断点时，我们提到过可以设置一个条件，当条件成立时，程序自动停止，这是一个非常强大的功能，这里，我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说，为断点设置一个条件，我们使用 if关键词，后面跟其断点条件。并且，条件设置好后，我们可以用 condition命令来修改断点的条件。（只有 break和 watch命令支持 if， catch目前暂不支持 if）
condition <bnum> <expression>
修改断点号为 bnum的停止条件为 expression。
condition <bnum>
清除断点号为 bnum的停止条件。
还有一个比较特殊的维护命令 ignore，你可以指定程序运行时，忽略停止条件几次。
ignore <bnum> <count>
表示忽略断点号为 bnum的停止条件 count次。
六、为停止点设定运行命令
我们可以使用 GDB提供的 command命令来设置停止点的运行命令。也就是说，当运行的程序在被停止住时，我们可以让其自动运行一些别的命令，这很有利行自动化调试。对基于 GDB的自动化调试是一个强大的支持。
commands [bnum]
... command-list ...
end
为断点号 bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时， gdb会依次运行命令列表中的命令。
例如：
break foo if x>0
commands
printf "x is %d\n",x
continue
end
断点设置在函数 foo中，断点条件是 x>0，如果程序被断住后，也就是，一旦 x的值在 foo函数中大于 0， GDB会自动打印出 x的值，并继续运行程序。
如果你要清除断点上的命令序列，那么只要简单的执行一下 commands命令，并直接在打个 end就行了。
七、断点菜单
在 C++中，可能会重复出现同一个名字的函数若干次（函数重载），在这种情况下，break 不能告诉 GDB要停在哪个函数的入口。当然，你可以使用 break
l 可以使用frame（缩写为f）命令查看当前栈帧，即当前所在的函数。
l GDB只能查看当前函数内的变量。如果要查看其它函数内的变量，需要切换栈帧，方法是为frame命令传递帧号。
(gdb) p i
No symbol “i” in current context.
(gdb) frame 2
(gdb) p i
$1 = 3
运行程序
l 要在GDB中运行程序，可以在shell中输入gdb ./filename。
l 或者在运行GDB后，通过file命令打开程序。
l 调用run（缩写为r）命令开始执行。可以为run命令传递命令行参数。set args命令撤销之前传递的参数。
(gdb) run 1 2 3
Starting program: /home/pydeng/gdb_test/gdb_test 1 2 3
There are 4 args.
l 调用kill（缩写为k）命令停止程序的执行，然后使用run重新运行。
l 或者在程序运行的时候再次调用run命令，GDB将询问是否重新运行程序。
查看代码
l 可以使用list（缩写为l）命令显示当前位置后面的十行代码。加上负号则显示前面十行，如list -。
l 可以以多种方式指定显示的位置，如：
从第5行开始
(gdb) list 5,
到28行结束
(gdb) list ,28
显示21到25行之间的代码
(gdb) list 21,25
显示func1函数
(gdb) list func1
显示其它文件的12行
(gdb) list otherfile.c:12
显示其它文件的函数
(gdb) list otherfile.c:func
l 可以通过set命令改变显示的代码行数，如set listsize 5。
设置断点
l 使用break命令设置断点，断点的位置可以通过四种方式指定。
通过函数名指定
(gdb) break func1
通过行号指定
(gdb) break 9
通过文件名和行号指定
(gdb) break main.c:10
通过内存地址指定
(gdb) break *0x80483f4
l 也可以在到达断点的时候，根据当前的位置设置断点。如break +2在当前位置后面第2行的位置设置断点，break -3在当前位置的前面第3行的位置设置断点。
l 可以通过where命令查看当前所在的位置。
l 可以为断点添加条件，只有当条件满足时才会在断点处暂停程序。
(gdb) b 17 if i==1
Breakpoint 8 at 0x8048455: file gdb_test.c, line 17.
l 程序到达断点暂停后，可以使用continue命令恢复执行。
l 或者使用step或next命令单步执行。两者的区别在于，step命令将进入被调用的函数，而next命令将函数调用看作一条语句。
l info breakpoints（缩写为i b）命令能够查看设置的所有端点。Num为断点号，Enb标识端点是否启用。
(gdb) i b
Num Type Disp Enb Address What
6 breakpoint keep n 0x08048436 in main at gdb_test.c:12
8 breakpoint keep y 0x08048455 in main at gdb_test.c:17
stop only if i==1
l 可以使用clear或delete命令删除断点，前者使用上述四种指定断点位置的方式标识断点，后者使用断点号标识断点。
l 通过传递断点号，disable或enable命令能够暂时停用或重新启用断点。
查看变量
l 使用ptype（缩写为pt）命令查看变量的类型。要记住，只能查看当前栈帧内的变量。
l 使用print（缩写为p）命令加变量名，可以查看变量的值，也可以使用取地址符查看变量的地址，并且能够指点显示的格式。
o octal x hex d decimal u unsigned decimal
t binary f float a address c char
(gdb) p /x i
$3 = 0x1
l 查看数组时，可以指定显示的元素起始位置和元素个数，但是不会检查是否越界。
(gdb) p array[2]@5
$4 = {3, 4, 5, 6, 134514064}
l 也可以查看结构体。使用set print pretty命令优化显示格式。
(gdb) p p
$6 = {age = 25, name = 0x80485a7 “cying”}
(gdb) set print pretty
(gdb) p p
$7 = {
age = 25,
name = 0x80485a7 “cying”
}
l 可以使用set或print命令，在程序执行过程中，改变变量的值，如set i = 5或print i = 5。两者区别在于，后者打印改变后的值。
(gdb) set array[0]=11
(gdb) p array[1]=22
$8 = 22
(gdb) p array
$9 = {11, 22, 3, 4, 5, 6}
后记
——
GDB 是一个强大的命令行调试工具。大家知道命令行的强大就是在于，其可以形成执行序列，形成脚本。 UNIX下的软件全是命令行的，这给程序开发提代供了极大的便利，命令行软件的优势在于，它们可以非常容易的集成在一起，使用几个简单的已有工具的命令，就可以做出一个非常强大的功能。
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原文地址：http://blog.csdn.net/analogous_love/article/details/51324220
