GDB调试①：断点设置与分步执行

GDB是符合GPL*公共许可证的GNU体系下调试工具，功能简洁易用，可以随心所欲的查看程序运行过程中的信息。

一个app程序：

#include<iostream>
using namespace std;
int func(int a,int b)
{
    return a+b;
}
int main()
{
    int* arr=new int[3];
    arr[0]=1;
    arr[1]=2;
    arr[2]=func(arr[0],arr[1]);
    int c=arr[2];
    cout<<c<<endl;
    delete [] arr;
    return 0;
}

首先编译生成带调试信息的可执行目标文件（elf格式  可以通过readelf查看） 

linux> g++ -o app -g app.cpp   # -g 带调试信息（目标文件中包含源代码等信息，以用于调试）

通过gdb命令打开一个应用程序：

linux>gdb ./app  # ./app指定调试的程序 因此可以指定 gdb ls 调试内置命令 ls

执行gdb后，转入gdb交互终端。

【显示代码】

gdb>list               #显示源代码 但默认只能显示10行

gdb>set listsize 100   #修改显示行数为100   unlimited 无限制

gdb>list 10,15         #显示10=>15行的源代码

 

【采取-tui方式显示】

tui：text user interface 文本用户接口，将更加清晰的显示程序源代码

linux>gdb ./app -tui   #以文本gui方式显示源代码，gdb交互终端在下方

 

【断点设置】

调试程序最关键的操作是设置断点：当程序执行到断点时将暂停，此时可以查看各部分变量是否符合预期。

gdb>break 5        #在第5行设置断点 break可以简写为b

gdb>rbreak fun      #在func函数调用处设置断点

 

另外支持启动/关闭断点  以及删除断点

gdb>disable  #禁用断点
gdb>enable   #启用断点
gdb>clear    #删除所有断点
gdb>delete 2 #删除断点2

【执行与查看】

gdb>run    #程序执行到下一个断点 若没有设置断点，将完整执行程序
gdb>next   #单步执行(但不会进入被调函数)   可简写为：n
gdb>next 2 #执行2步   
gdb>step   #单步执行(但会进入被调函数内部) 可简写为：s

通过在第9行设置断点，执行next将跳转到下一步 

通过print命令可以查看程序执行过程对应变量的值：

gdb>print i        #查看当前变量i的值
gdb>print &i       #查看当前变量i的地址值
gdb>print arr      #查看数组arr的值
gdb>print arr[1]   #查看数组arr[1]处的值

可以看到打印出arr的值（动态申请的内存地址） 以及arr[0]的值（印证了：动态堆内存申请是请求二进制0的方式获取虚拟内存页） 

gdb>print *[e-mail]  #打印arr指针开始的数组前3个变量的值

另外在程序执行过程中如果希望，一直查看某个值的变化，可以采取watch命令达到对变量的监视：

gdb>break 9         #设置断点
gdb>run             #程序执行到断点处
gdb>watch arr[1]    #监视arr[1]  注意一定要程序运行之后才能watch设置监视
gdb>next            #单步  
gdb>next            #单步
.....

一旦执行过程arr[1]发生变化，将显示前后变化值 

 

【内存查看与寄存器查看】

print方式可以查看对应变量的值，以文本方式显示，但有时候需要分析具体对应bit位的信息，可以采取二进制方式查看内存：x/tb 命令

gdb>x/4tb  arr  #以二进制方式查看4字节的内存数据  

#其中t指明二进制 b表面字节单位 arr是内存起始地址

 

程序执行过程中，可能某些情况下还需要知道寄存器的内容，gdb提供对寄存器内容的查看：

gdb>info registers #查看寄存器内容  可以简写为 info r

可以看到当函数func执行完到达第6行（采取step命令） 此时info r 显示:

• rax寄存器内容为3 即存放着被调函数的返回值。 
• rdx rsi寄存器内容则存放着函数调用过程中的参数传递