Linux GDB 調(diào)試

一、初識(shí) GDB

GDB 是一個(gè)開源的、功能強(qiáng)大的調(diào)試工具，主要用于調(diào)試 C、C++ 等語言編寫的程序。

它支持多種操作系統(tǒng)和架構(gòu)，能夠幫助開發(fā)者在程序運(yùn)行過程中暫停執(zhí)行、查看變量值、修改程序狀態(tài)等，從而快速定位和修復(fù)問題。

二、啟動(dòng) GDB

1. 加載程序

如果你已經(jīng)編譯好了一個(gè)程序，可以直接通過以下命令啟動(dòng) GDB 并加載程序：

gdb <program>

例如，如果你的程序名為 example，則可以輸入：

gdb example

GDB 會(huì)加載該程序，并進(jìn)入調(diào)試模式。

2. 加載程序與參數(shù)

如果程序需要接收命令行參數(shù)，可以使用以下命令啟動(dòng) GDB：

gdb <program> --args <args>

例如，程序需要接收一個(gè)文件路徑作為參數(shù)，可以這樣啟動(dòng)：

gdb example --args input.txt

在 GDB 中，可以通過 run 命令啟動(dòng)程序，并傳遞參數(shù)。

3. 加載程序與核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件

當(dāng)程序崩潰并生成了核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件時(shí)，可以通過以下命令啟動(dòng) GDB，加載程序和核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件進(jìn)行調(diào)試：

gdb <program> <core>

這可以幫助你分析程序崩潰的原因。

三、設(shè)置斷點(diǎn)

斷點(diǎn)是調(diào)試過程中非常重要的工具，它可以讓程序在指定的位置暫停執(zhí)行，方便我們查看程序狀態(tài)。

1. 在函數(shù)處設(shè)置斷點(diǎn)

如果你知道程序在某個(gè)函數(shù)中可能出現(xiàn)問題，可以使用以下命令在該函數(shù)處設(shè)置斷點(diǎn)：

break <function>

例如，設(shè)置在 main 函數(shù)處的斷點(diǎn)：

break main

程序運(yùn)行到 main 函數(shù)時(shí)會(huì)暫停。

2. 在文件的指定行設(shè)置斷點(diǎn)

如果你已經(jīng)大致知道問題可能出現(xiàn)在代碼的哪一行，可以使用以下命令在指定文件的指定行設(shè)置斷點(diǎn)：

break <filename>:<line>

例如，設(shè)置在 example.c 文件的第 10 行的斷點(diǎn)：

break example.c:10

程序運(yùn)行到該行時(shí)會(huì)暫停。

3. 在指定內(nèi)存地址處設(shè)置斷點(diǎn)

在某些情況下，你可能需要在指定的內(nèi)存地址處設(shè)置斷點(diǎn)，可以使用以下命令：

break *<address>

例如，設(shè)置在內(nèi)存地址 0x1000 處的斷點(diǎn)：

break *0x1000

程序運(yùn)行到該地址時(shí)會(huì)暫停。

4. 設(shè)置條件斷點(diǎn)

如果你希望斷點(diǎn)只有在滿足特定條件時(shí)才觸發(fā)，可以使用以下命令設(shè)置條件斷點(diǎn)：

break <location> if <condition>

例如，設(shè)置在 main 函數(shù)處的斷點(diǎn)，只有當(dāng)變量 x 的值大于 10 時(shí)才觸發(fā)：

break main if x > 10

這樣可以更精準(zhǔn)地定位問題。

四、運(yùn)行和停止程序

1. 開始運(yùn)行程序

在 GDB 中，可以通過以下命令開始運(yùn)行程序：

run <args>

如果你在啟動(dòng) GDB 時(shí)已經(jīng)指定了程序參數(shù)，可以直接輸入 run；如果沒有指定參數(shù)，可以在 run 命令后添加參數(shù)。

例如：

run

或者：

run input.txt

程序會(huì)從頭開始運(yùn)行，直到遇到斷點(diǎn)。

2. 從斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行

當(dāng)程序在斷點(diǎn)處暫停后，可以通過以下命令從當(dāng)前斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行：

continue

程序會(huì)繼續(xù)執(zhí)行，直到遇到下一個(gè)斷點(diǎn)。

3. 單步執(zhí)行

在調(diào)試過程中，有時(shí)需要逐條語句查看程序的執(zhí)行情況，可以使用以下命令：

• next：執(zhí)行下一條語句，但不會(huì)進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。如果當(dāng)前語句是一個(gè)函數(shù)調(diào)用，它會(huì)直接跳過該函數(shù)，執(zhí)行下一條語句。

next

• step：執(zhí)行下一條語句，并進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。如果當(dāng)前語句是一個(gè)函數(shù)調(diào)用，它會(huì)進(jìn)入該函數(shù)，繼續(xù)逐條語句執(zhí)行。

step

通過這兩種方式，可以靈活地查看程序的執(zhí)行流程。

4. 執(zhí)行完當(dāng)前函數(shù)

如果你當(dāng)前處于一個(gè)函數(shù)內(nèi)部，可以通過以下命令執(zhí)行完當(dāng)前函數(shù)并返回：

finish

程序會(huì)繼續(xù)執(zhí)行，直到當(dāng)前函數(shù)執(zhí)行完畢并返回。

5. 終止程序運(yùn)行

在調(diào)試過程中，如果需要終止程序的運(yùn)行，可以使用以下命令：

kill

程序會(huì)被強(qiáng)制終止。

五、查看程序狀態(tài)

1. 查看代碼

在 GDB 中，可以通過以下命令查看當(dāng)前代碼位置附近的代碼：

list

默認(rèn)情況下，它會(huì)顯示當(dāng)前代碼位置附近的 10 行代碼。如果需要查看其他部分的代碼，可以在 list 命令后指定文件名和行號(hào)：

list <filename>:<line>

例如：

list example.c:20

這可以幫助你快速定位代碼位置。

2. 查看斷點(diǎn)信息

可以通過以下命令查看所有設(shè)置的斷點(diǎn)信息：

info breakpoints

它會(huì)列出所有斷點(diǎn)的編號(hào)、位置、條件等信息，方便你管理斷點(diǎn)。

3. 查看函數(shù)參數(shù)和局部變量

當(dāng)你處于某個(gè)函數(shù)的斷點(diǎn)處時(shí)，可以通過以下命令查看當(dāng)前函數(shù)的參數(shù)和局部變量：

• info args：查看當(dāng)前函數(shù)的參數(shù)。

info args

• info locals：查看當(dāng)前函數(shù)的局部變量。

info locals

這可以幫助你了解函數(shù)的輸入和內(nèi)部狀態(tài)。

4. 查看寄存器內(nèi)容

在某些情況下，你可能需要查看寄存器的內(nèi)容，可以通過以下命令：

info registers

它會(huì)列出所有寄存器的名稱和當(dāng)前值，這對(duì)于底層調(diào)試非常有幫助。

5. 查看調(diào)用棧

當(dāng)程序出現(xiàn)異常時(shí)，查看調(diào)用?？梢詭椭懔私獬绦虻膱?zhí)行路徑?？梢酝ㄟ^以下命令查看調(diào)用棧：

backtrace

或者簡寫為：

bt

它會(huì)從當(dāng)前棧幀開始，向上列出所有調(diào)用棧幀的信息，包括函數(shù)名、文件名、行號(hào)等。

6. 切換調(diào)用棧幀

如果你需要查看調(diào)用棧中某個(gè)特定棧幀的信息，可以通過以下命令切換到該棧幀：

frame <n>

其中 <n> 是棧幀的編號(hào)。例如，切換到編號(hào)為 2 的棧幀：

frame 2

然后可以使用 info args、info locals 等命令查看該棧幀的參數(shù)和局部變量。

六、變量和內(nèi)存操作

1. 打印變量值

在調(diào)試過程中，可以通過以下命令打印變量的值：

print <variable>

例如，打印變量 x 的值：

print x

GDB 會(huì)顯示變量的當(dāng)前值。

2. 打印內(nèi)存內(nèi)容

如果需要查看內(nèi)存中的內(nèi)容，可以通過以下命令：

x/<n><format><address>

• <n> 表示要顯示的內(nèi)存單元數(shù)量。
• <format> 表示顯示格式，例如 x 表示十六進(jìn)制，d 表示十進(jìn)制，c 表示字符等。
• <address> 表示內(nèi)存地址。

例如，查看從地址 0x1000 開始的 10 個(gè)字節(jié)的十六進(jìn)制內(nèi)容：

x/10x 0x1000

這可以幫助你查看內(nèi)存的布局和數(shù)據(jù)。

3. 修改變量值

在某些情況下，你可能需要修改變量的值，可以通過以下命令：

set <variable>=<value>

例如，將變量 x 的值修改為 20：

set x=20

然后可以繼續(xù)運(yùn)行程序，觀察程序行為的變化。

七、退出 GDB

完成調(diào)試后，可以通過以下命令退出 GDB：

quit

或者：

exit

八、GBD基本命令匯總

啟動(dòng) GDB

• gdb ：啟動(dòng) GDB 并加載要調(diào)試的程序。
• gdb ：加載程序和核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件進(jìn)行調(diào)試。
• gdb --args ：加載程序并傳遞參數(shù)。

設(shè)置斷點(diǎn)

• break ：在指定函數(shù)處設(shè)置斷點(diǎn)。
• break : ：在指定文件的指定行設(shè)置斷點(diǎn)。
• break *：在指定內(nèi)存地址處設(shè)置斷點(diǎn)。
• break ：設(shè)置條件斷點(diǎn)，只有滿足條件時(shí)才會(huì)觸發(fā)。

運(yùn)行和停止

• run ：開始運(yùn)行程序，并傳遞參數(shù)。
• continue：從當(dāng)前斷點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行程序。
• next：執(zhí)行下一條語句（跳過函數(shù)調(diào)用）。
• step：進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部執(zhí)行。
• finish：執(zhí)行完當(dāng)前函數(shù)并返回。
• kill：終止正在運(yùn)行的程序。
• disable breakpoints：指令用于禁用已設(shè)置的斷點(diǎn)。
• enable breakpoints：指令用于重新啟用之前被禁用的斷點(diǎn)。
• display 變量名：跟蹤查看一個(gè)變量，每次停下來都顯示它的值
• undisplay：取消對(duì)先前設(shè)置的那些變量的跟蹤
• delete breakpoints：刪除所有斷點(diǎn)
• set var：修改變量的值
• delete breakpoints n：刪除序號(hào)為n的斷點(diǎn)

查看程序狀態(tài)

• list：顯示當(dāng)前代碼位置附近的代碼。
• info breakpoints：顯示所有斷點(diǎn)信息。
• info args：顯示當(dāng)前函數(shù)的參數(shù)。
• info locals：顯示當(dāng)前函數(shù)的局部變量。
• info registers：顯示寄存器的內(nèi)容。
• backtrace 或 bt：顯示調(diào)用棧。
• frame ：切換到指定的調(diào)用棧幀。

變量和內(nèi)存操作

• print ：打印變量的值。
• print *：打印指定地址的內(nèi)容。
• set =：修改變量的值。
• x/：查看內(nèi)存內(nèi)容，例如 x/10gx 0x1000 查看 10 個(gè) 8 字節(jié)的內(nèi)容。

信號(hào)處理

• handle stop：讓 GDB 在接收到指定信號(hào)時(shí)暫停程序。
• handle nostop：讓 GDB 不在接收到指定信號(hào)時(shí)暫停程序。

退出 GDB

• quit 或 exit：退出 GDB。

其他

• help：顯示幫助信息。
• help ：顯示指定命令的幫助信息。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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