用gdb调试程序

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
2
3intfunc(intn)
4{
5intsum=0,i;
6for(i=0;i7{
8sum+=i;
9}
10returnsum;
11}
12
13
14main()
15{
16inti;
17longresult=0;
18for(i=1;i<=100;i++)
19{
20result+=i;
21}
22
23printf("result[1-100]=%d\n",resultp;
24printf("result[1-250]=%d\n",func(250)p;
25}

编译生成执行文件：（Linux下）
hchen/test>cc-gtst.c-otst

使用GDB调试：

hchen/test>gdbtst<----------启动GDB
GNUgdb5.1.1
Copyright2002FreeSoftwareFoundation,Inc.
GDBisfreesoftware,coveredbytheGNUGeneralPublicLicense,andyouare
welcometochangeitand/ordistributecopiesofitundercertainconditions.
Type"showcopying"toseetheconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB.Type"showwarranty"fordetails.
ThisGDBwasconfiguredas"i386-suse-linux"...
(gdb)l<--------------------l命令相当于list，从第一行开始例出原码。
1#include
2
3intfunc(intn)
4{
5intsum=0,i;
6for(i=0;i7{
8sum+=i;
9}
10returnsum;
(gdb)<--------------------直接回车表示，重复上一次命令
11}
12
13
14main()
15{
16inti;
17longresult=0;
18for(i=1;i<=100;i++)
19{
20result+=i;
(gdb)break16<--------------------设置断点，在源程序第16行处。
Breakpoint1at0x8048496:filetst.c,line16.
(gdb)breakfunc<--------------------设置断点，在函数func()入口处。
Breakpoint2at0x8048456:filetst.c,line5.
(gdb)infobreak<--------------------查看断点信息。
NumTypeDispEnbAddressWhat
1breakpointkeepy0x08048496inmainattst.c:16
2breakpointkeepy0x08048456infuncattst.c:5
(gdb)r<---------------------运行程序，run命令简写
Startingprogram:/home/hchen/test/tst

Breakpoint1,main()attst.c:17<----------在断点处停住。
17longresult=0;
(gdb)n<---------------------单条语句执行，next命令简写。
18for(i=1;i<=100;i++)
(gdb)n
20result+=i;
(gdb)n
18for(i=1;i<=100;i++)
(gdb)n
20result+=i;
(gdb)c<---------------------继续运行程序，continue命令简写。
Continuing.
result[1-100]=5050<----------程序输出。

Breakpoint2,func(n=250)attst.c:5
5intsum=0,i;
(gdb)n
6for(i=1;i<=n;i++)
(gdb)pi<---------------------打印变量i的值，print命令简写。
$1=134513808
(gdb)n
8sum+=i;
(gdb)n
6for(i=1;i<=n;i++)
(gdb)psum
$2=1
(gdb)n
8sum+=i;
(gdb)pi
$3=2
(gdb)n
6for(i=1;i<=n;i++)
(gdb)psum
$4=3
(gdb)bt<---------------------查看函数堆栈。
#0func(n=250)attst.c:5
#10x080484e4inmain()attst.c:24
#20x400409edin__libc_start_main()from/lib/libc.so.6
(gdb)finish<---------------------退出函数。
Runtillexitfrom#0func(n=250)attst.c:5
0x080484e4inmain()attst.c:24
24printf("result[1-250]=%d\n",func(250)p;
Valuereturnedis$6=31375
(gdb)c<---------------------继续运行。
Continuing.
result[1-250]=31375<----------程序输出。

Programexitedwithcode027.<--------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-ghello.c-ohello
>g++-ghello.cpp-ohello

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也就是你的执行文件，一般在当然目录下。

2、gdbcore
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coredump后产生的文件。

3、gdb
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
-s
从指定文件中读取符号表。

-sefile
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
-c
调试时coredump的core文件。

-directory
-d
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
GNUgdb5.1.1
Copyright2002FreeSoftwareFoundation,Inc.
GDBisfreesoftware,coveredbytheGNUGeneralPublicLicense,andyouare
welcometochangeitand/ordistributecopiesofitundercertainconditions.
Type"showcopying"toseetheconditions.
ThereisabsolutelynowarrantyforGDB.Type"showwarranty"fordetails.
ThisGDBwasconfiguredas"i386-suse-linux".
(gdb)help
Listofclassesofcommands:

aliases--Aliasesofothercommands
breakpoints--Makingprogramstopatcertainpoints
data--Examiningdata
files--Specifyingandexaminingfiles
internals--Maintenancecommands
obscure--Obscurefeatures
running--Runningtheprogram
stack--Examiningthestack
status--Statusinquiries
support--Supportfacilities
tracepoints--Tracingofprogramexecutionwithoutstoppingtheprogram
user-defined--User-definedcommands

Type"help"followedbyaclassnameforalistofcommandsinthatclass.
Type"help"followedbycommandnameforfulldocumentation.
Commandnameabbreviationsareallowedifunambiguous.
(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：helpbreakpoints，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breakfunc，或是直接就是bfunc
(gdb)bfunc
Breakpoint1at0x8048458:filehello.c,line10.

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
backtracebreakbt
(gdb)

示例三：只记得函数的前缀，可以这样：
(gdb)bmake_<按TAB键>
（再按下一次TAB键，你会看到:）
make_a_section_from_filemake_environ
make_abs_sectionmake_function_type
make_blockvectormake_pointer_type
make_cleanupmake_reference_type
make_commandmake_symbol_completion_list
(gdb)bmake_
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
调用UNIX的shell来执行，环境变量SHELL中定义的UNIX的shell将会被用来执行，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“shellmake”。

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。
setargs可指定运行时参数。（如：setargs1020304050）
showargs命令可以查看设置好的运行参数。

2、运行环境。
path
可设定程序的运行路径。
showpaths查看程序的运行路径。
setenvironmentvarname[=value]设置环境变量。如：setenvUSER=hchen
showenvironment[varname]查看环境变量。

3、工作目录。
cd
相当于shell的cd命令。
pwd显示当前的所在目录。

4、程序的输入输出。
infoterminal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gdbPID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infoprogram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（ThreadStops）。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
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
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。

breakfilename:linenum
在源文件filename的linenum行处停住。

breakfilename: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
...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breakifi=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）
infobreakpoints[n]
infobreak[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
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
当表达式（变量）expr被读时，停住程序。

awatch
当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。

infowatchpoints
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
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
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
clear
清除所有设置在函数上的停止点。

clear
clear
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]oncerange...
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]deleterange...
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
修改断点号为bnum的停止条件为expression。

condition
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
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：

breakfooifx>0
commands
printf"xis%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也就是把函数的参数类型告诉GDB，以指定一个函数。否则的话，GDB会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。如：

(gdb)bString::after
[0]cancel
[1]all
[2]file:String.cc;linenumber:867
[3]file:String.cc;linenumber:860
[4]file:String.cc;linenumber:875
[5]file:String.cc;linenumber:853
[6]file:String.cc;linenumber:846
[7]file:String.cc;linenumber:735
>246
Breakpoint1at0xb26c:fileString.cc,line867.
Breakpoint2at0xb344:fileString.cc,line875.
Breakpoint3at0xafcc:fileString.cc,line846.
Multiplebreakpointswereset.
Usethe"delete"commandtodeleteunwanted
breakpoints.
(gdb)

可见，GDB列出了所有after的重载函数，你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点，1表示所有函数都设置断点。

八、恢复程序运行和单步调试

当程序被停住了，你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束，或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。

continue[ignore-count]
c[ignore-count]
fg[ignore-count]
恢复程序运行，直到程序结束，或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue，c，fg三个命令都是一样的意思。


step
单步跟踪，如果有函数调用，他会进入该函数。进入函数的前提是，此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的stepin。后面可以加count也可以不加，不加表示一条条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。

next
同样单步跟踪，如果有函数调用，他不会进入该函数。很像VC等工具中的stepover。后面可以加count也可以不加，不加表示一条条地执行，加表示执行后面的count条指令，然后再停住。

setstep-mode
setstep-modeon
打开step-mode模式，于是，在进行单步跟踪时，程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。

setstep-modoff
关闭step-mode模式。

finish
运行程序，直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。

until或u
当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时，这个命令可以运行程序直到退出循环体。

stepi或si
nexti或ni
单步跟踪一条机器指令！一条程序代码有可能由数条机器指令完成，stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i$pc”，当运行完这个命令后，单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令（也就是汇编代码）

九、信号（Signals）

信号是一种软中断，是一种处理异步事件的方法。一般来说，操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX，比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号，比如SIGINT表示中断字符信号，也就是Ctrl+C的信号，SIGBUS表示硬件故障的信号；SIGCHLD表示子进程状态改变信号；SIGKILL表示终止程序运行的信号，等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。

GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号，你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时，马上停住正在运行的程序，以供你进行调试。你可以用GDB的handle命令来完成这一功能。

handle
在GDB中定义一个信号处理。信号可以以SIG开头或不以SIG开头，可以用定义一个要处理信号的范围（如：SIGIO-SIGKILL，表示处理从SIGIO信号到SIGKILL的信号，其中包括SIGIO，SIGIOT，SIGKILL三个信号），也可以使用关键字all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号，运行程序马上会被GDB停住，以供调试。其可以是以下几种关键字的一个或多个。

nostop
当被调试的程序收到信号时，GDB不会停住程序的运行，但会打出消息告诉你收到这种信号。
stop
当被调试的程序收到信号时，GDB会停住你的程序。
print
当被调试的程序收到信号时，GDB会显示出一条信息。
noprint
当被调试的程序收到信号时，GDB不会告诉你收到信号的信息。
pass
noignore
当被调试的程序收到信号时，GDB不处理信号。这表示，GDB会把这个信号交给被调试程序会处理。
nopass
ignore
当被调试的程序收到信号时，GDB不会让被调试程序来处理这个信号。


infosignals
infohandle
查看有哪些信号在被GDB检测中
十、线程（ThreadStops）

如果你程序是多线程的话，你可以定义你的断点是否在所有的线程上，或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。

breakthread
breakthreadif...
linespec指定了断点设置在的源程序的行号。threadno指定了线程的ID，注意，这个ID是GDB分配的，你可以通过“infothreads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread则表示你的断点设在所有线程上面。你还可以为某线程指定断点条件。如：

(gdb)breakfrik.c:13thread28ifbartab>lim

当你的程序被GDB停住时，所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时，所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。

查看栈信息
—————

当程序被停住了，你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数，函数的地址，函数参数，函数内的局部变量都会被压入“栈”（Stack）中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。

下面是一些查看函数调用栈信息的GDB命令：

backtrace
bt
打印当前的函数调用栈的所有信息。如：

(gdb)bt
#0func(n=250)attst.c:6
#10x08048524inmain(argc=1,argv=0xbffff674)attst.c:30
#20x400409edin__libc_start_main()from/lib/libc.so.6

从上可以看出函数的调用栈信息：__libc_start_main-->main()-->func()


backtrace
bt
n是一个正整数，表示只打印栈顶上n层的栈信息。

backtrace<-n>
bt<-n>
-n表一个负整数，表示只打印栈底下n层的栈信息。

如果你要查看某一层的信息，你需要在切换当前的栈，一般来说，程序停止时，最顶层的栈就是当前栈，如果你要查看栈下面层的详细信息，首先要做的是切换当前栈。

frame
f
n是一个从0开始的整数，是栈中的层编号。比如：frame0，表示栈顶，frame1，表示栈的第二层。

up
表示向栈的上面移动n层，可以不打n，表示向上移动一层。

down
表示向栈的下面移动n层，可以不打n，表示向下移动一层。


上面的命令，都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令：

select-frame对应于frame命令。
up-silently对应于up命令。
down-silently对应于down命令。


查看当前栈层的信息，你可以用以下GDB命令：

frame或f
会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。

infoframe
infof
这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息，只不过，大多数都是运行时的内内地址。比如：函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址，目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。如：
(gdb)infof
Stacklevel0,frameat0xbffff5d4:
eip=0x804845dinfunc(tst.c:6);savedeip0x8048524
calledbyframeat0xbffff60c
sourcelanguagec.
Arglistat0xbffff5d4,args:n=250
Localsat0xbffff5d4,Previousframe'sspis0x0
Savedregisters:
ebpat0xbffff5d4,eipat0xbffff5d8

infoargs
打印出当前函数的参数名及其值。

infolocals
打印出当前函数中所有局部变量及其值。

infocatch
打印出当前的函数中的异常处理信息。


查看源程序
—————

一、显示源代码

GDB可以打印出所调试程序的源代码，当然，在程序编译时一定要加上-g的参数，把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后，GDB会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用list命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的GDB命令吧。

list
显示程序第linenum行的周围的源程序。

list
显示函数名为function的函数的源程序。

list
显示当前行后面的源程序。

list-
显示当前行前面的源程序。

一般是打印当前行的上5行和下5行，如果显示函数是是上2行下8行，默认是10行，当然，你也可以定制显示的范围，使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。

setlistsize
设置一次显示源代码的行数。

showlistsize
查看当前listsize的设置。


list命令还有下面的用法：

list,
显示从first行到last行之间的源代码。

list,
显示从当前行到last行之间的源代码。

list+
往后显示源代码。


一般来说在list后面可以跟以下这们的参数：

行号。
<+offset>当前行号的正偏移量。
<-offset>当前行号的负偏移量。
哪个文件的哪一行。
函数名。
哪个文件中的哪个函数。
<*address>程序运行时的语句在内存中的地址。


二、搜索源代码

不仅如此，GDB还提供了源代码搜索的命令：

forward-search
search
向前面搜索。

reverse-search
全部搜索。

其中，就是正则表达式，也主一个字符串的匹配模式，关于正则表达式，我就不在这里讲了，还请各位查看相关资料。


三、指定源文件的路径

某些时候，用-g编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字，没有路径名。GDB提供了可以让你指定源文件的路径的命令，以便GDB进行搜索。

directory
dir
加一个源文件路径到当前路径的前面。如果你要指定多个路径，UNIX下你可以使用“:”，Windows下你可以使用“;”。
directory
清除所有的自定义的源文件搜索路径信息。

showdirectories
显示定义了的源文件搜索路径。


四、源代码的内存

你可以使用infoline命令来查看源代码在内存中的地址。infoline后面可以跟“行号”，“函数名”，“文件名:行号”，“文件名:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址，如：

(gdb)infolinetst.c:func
Line5of"tst.c"startsataddress0x8048456andendsat0x804845d.

还有一个命令（disassemble）你可以查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。

(gdb)disassemblefunc
Dumpofassemblercodeforfunctionfunc:
0x8048450:push%ebp
0x8048451:mov%esp,%ebp
0x8048453:sub$0x18,%esp
0x8048456:movl$0x0,0xfffffffc(%ebp)
0x804845d:movl$0x1,0xfffffff8(%ebp)
0x8048464:mov0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048467:cmp0x8(%ebp),%eax
0x804846a:jle0x8048470
0x804846c:jmp0x8048480
0x804846e:mov%esi,%esi
0x8048470:mov0xfffffff8(%ebp),%eax
0x8048473:add%eax,0xfffffffc(%ebp)
0x8048476:incl0xfffffff8(%ebp)
0x8048479:jmp0x8048464
0x804847b:nop
0x804847c:lea0x0(%esi,1),%esi
0x8048480:mov0xfffffffc(%ebp),%edx
0x8048483:mov%edx,%eax
0x8048485:jmp0x8048487
0x8048487:mov%ebp,%esp
0x8048489:pop%ebp
0x804848a:ret
Endofassemblerdump.


查看运行时数据
———————

在你调试程序时，当程序被停住时，你可以使用print命令（简写命令为p），或是同义命令inspect来查看当前程序的运行数据。print命令的格式是：

print
print/
是表达式，是你所调试的程序的语言的表达式（GDB可以调试多种编程语言），是输出的格式，比如，如果要把表达式按16进制的格式输出，那么就是/x。


一、表达式

print和许多GDB的命令一样，可以接受一个表达式，GDB会根据当前的程序运行的数据来计算这个表达式，既然是表达式，那么就可以是当前程序运行中的const常量、变量、函数等内容。可惜的是GDB不能使用你在程序中所定义的宏。

表达式的语法应该是当前所调试的语言的语法，由于C/C++是一种大众型的语言，所以，本文中的例子都是关于C/C++的。（而关于用GDB调试其它语言的章节，我将在后面介绍）

在表达式中，有几种GDB所支持的操作符，它们可以用在任何一种语言中。

@
是一个和数组有关的操作符，在后面会有更详细的说明。

::
指定一个在文件或是一个函数中的变量。

{}
表示一个指向内存地址的类型为type的一个对象。


二、程序变量

在GDB中，你可以随时查看以下三种变量的值：
1、全局变量（所有文件可见的）
2、静态全局变量（当前文件可见的）
3、局部变量（当前Scope可见的）

如果你的局部变量和全局变量发生冲突（也就是重名），一般情况下是局部变量会隐藏全局变量，也就是说，如果一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时，如果当前停止点在函数中，用print显示出的变量的值会是函数中的局部变量的值。如果此时你想查看全局变量的值时，你可以使用“::”操作符：

file::variable
function::variable
可以通过这种形式指定你所想查看的变量，是哪个文件中的或是哪个函数中的。例如，查看文件f2.c中的全局变量x的值：

gdb)p'f2.c'::x

当然，“::”操作符会和C++中的发生冲突，GDB能自动识别“::”是否C++的操作符，所以你不必担心在调试C++程序时会出现异常。

另外，需要注意的是，如果你的程序编译时开启了优化选项，那么在用GDB调试被优化过的程序时，可能会发生某些变量不能访问，或是取值错误码的情况。这个是很正常的，因为优化程序会删改你的程序，整理你程序的语句顺序，剔除一些无意义的变量等，所以在GDB调试这种程序时，运行时的指令和你所编写指令就有不一样，也就会出现你所想象不到的结果。对付这种情况时，需要在编译程序时关闭编译优化。一般来说，几乎所有的编译器都支持编译优化的开关，例如，GNU的C/C++编译器GCC，你可以使用“-gstabs”选项来解决这个问题。关于编译器的参数，还请查看编译器的使用说明文档。


三、数组

有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句：

int*array=(int*)malloc(len*sizeof(int));

于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：

p*array@len

@的左边是数组的首地址的值，也就是变量array所指向的内容，右边则是数据的长度，其保存在变量len中，其输出结果，大约是下面这个样子的：

(gdb)p*array@len
$1={2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40}

如果是静态数组的话，可以直接用print数组名，就可以显示数组中所有数据的内容了。


四、输出格式

一般来说，GDB会根据变量的类型输出变量的值。但你也可以自定义GDB的输出的格式。例如，你想输出一个整数的十六进制，或是二进制来查看这个整型变量的中的位的情况。要做到这样，你可以使用GDB的数据显示格式：

x按十六进制格式显示变量。
d按十进制格式显示变量。
u按十六进制格式显示无符号整型。
o按八进制格式显示变量。
t按二进制格式显示变量。
a按十六进制格式显示变量。
c按字符格式显示变量。
f按浮点数格式显示变量。

(gdb)pi
$21=101

(gdb)p/ai
$22=0x65

(gdb)p/ci
$23=101'e'

(gdb)p/fi
$24=1.41531145e-43

(gdb)p/xi
$25=0x65

(gdb)p/ti
$26=1100101


五、查看内存

你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：

x/

n、f、u是可选的参数。

n是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
f表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
u表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。

表示一个内存地址。

n/f/u三个参数可以一起使用。例如：

命令：x/3uh0x54320表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。


六、自动显示

你可以设置一些自动显示的变量，当程序停住时，或是在你单步跟踪时，这些变量会自动显示。相关的GDB命令是display。

display
display/
display/

expr是一个表达式，fmt表示显示的格式，addr表示内存地址，当你用display设定好了一个或多个表达式后，只要你的程序被停下来，GDB会自动显示你所设置的这些表达式的值。

格式i和s同样被display支持，一个非常有用的命令是：

display/i$pc

$pc是GDB的环境变量，表示着指令的地址，/i则表示输出格式为机器指令码，也就是汇编。于是当程序停下后，就会出现源代码和机器指令码相对应的情形，这是一个很有意思的功能。

下面是一些和display相关的GDB命令：

undisplay
deletedisplay
删除自动显示，dnums意为所设置好了的自动显式的编号。如果要同时删除几个，编号可以用空格分隔，如果要删除一个范围内的编号，可以用减号表示（如：2-5）

disabledisplay
enabledisplay
disable和enalbe不删除自动显示的设置，而只是让其失效和恢复。

infodisplay
查看display设置的自动显示的信息。GDB会打出一张表格，向你报告当然调试中设置了多少个自动显示设置，其中包括，设置的编号，表达式，是否enable。
 七、设置显示选项

GDB中关于显示的选项比较多，这里我只例举大多数常用的选项。

setprintaddress
setprintaddresson
打开地址输出，当程序显示函数信息时，GDB会显出函数的参数地址。系统默认为打开的，如：

(gdb)f
#0set_quotes(lq=0x34c78"<<",rq=0x34c88">>"t
atinput.c:530
530if(lquote!=def_lquote)


setprintaddressoff
关闭函数的参数地址显示，如：

(gdb)setprintaddroff
(gdb)f
#0set_quotes(lq="<<",rq=">>"tatinput.c:530
530if(lquote!=def_lquote)

showprintaddress
查看当前地址显示选项是否打开。

setprintarray
setprintarrayon
打开数组显示，打开后当数组显示时，每个元素占一行，如果不打开的话，每个元素则以逗号分隔。这个选项默认是关闭的。与之相关的两个命令如下，我就不再多说了。

setprintarrayoff
showprintarray

setprintelements
这个选项主要是设置数组的，如果你的数组太大了，那么就可以指定一个来指定数据显示的最大长度，当到达这个长度时，GDB就不再往下显示了。如果设置为0，则表示不限制。

showprintelements
查看printelements的选项信息。

setprintnull-stop
如果打开了这个选项，那么当显示字符串时，遇到结束符则停止显示。这个选项默认为off。

setprintprettyon
如果打开printfpretty这个选项，那么当GDB显示结构体时会比较漂亮。如：

$1={
next=0x0,
flags={
sweet=1,
sour=1
},
meat=0x54"Pork"
}

setprintprettyoff
关闭printfpretty这个选项，GDB显示结构体时会如下显示：

$1={next=0x0,flags={sweet=1,sour=1},meat=0x54"Pork"}

showprintpretty
查看GDB是如何显示结构体的。


setprintsevenbit-strings
设置字符显示，是否按“\nnn”的格式显示，如果打开，则字符串或字符数据按\nnn显示，如“\065”。

showprintsevenbit-strings
查看字符显示开关是否打开。

setprintunion
设置显示结构体时，是否显式其内的联合体数据。例如有以下数据结构：

typedefenum{Tree,Bug}Species;
typedefenum{Big_tree,Acorn,Seedling}Tree_forms;
typedefenum{Caterpillar,Cocoon,Butterfly}
Bug_forms;

structthing{
Speciesit;
union{
Tree_formstree;
Bug_formsbug;
}form;
};

structthingfoo={Tree,{Acorn}};

当打开这个开关时，执行pfoo命令后，会如下显示：
$1={it=Tree,form={tree=Acorn,bug=Cocoon}}

当关闭这个开关时，执行pfoo命令后，会如下显示：
$1={it=Tree,form={...}}

showprintunion
查看联合体数据的显示方式

setprintobject
在C++中，如果一个对象指针指向其派生类，如果打开这个选项，GDB会自动按照虚方法调用的规则显示输出，如果关闭这个选项的话，GDB就不管虚函数表了。这个选项默认是off。

showprintobject
查看对象选项的设置。

setprintstatic-members
这个选项表示，当显示一个C++对象中的内容是，是否显示其中的静态数据成员。默认是on。

showprintstatic-members
查看静态数据成员选项设置。

setprintvtbl
当此选项打开时，GDB将用比较规整的格式来显示虚函数表时。其默认是关闭的。

showprintvtbl
查看虚函数显示格式的选项。


八、历史记录

当你用GDB的print查看程序运行时的数据时，你每一个print都会被GDB记录下来。GDB会以$1,$2,$3.....这样的方式为你每一个print命令编上号。于是，你可以使用这个编号访问以前的表达式，如$1。这个功能所带来的好处是，如果你先前输入了一个比较长的表达式，如果你还想查看这个表达式的值，你可以使用历史记录来访问，省去了重复输入。


九、GDB环境变量

你可以在GDB的调试环境中定义自己的变量，用来保存一些调试程序中的运行数据。要定义一个GDB的变量很简单只需。使用GDB的set命令。GDB的环境变量和UNIX一样，也是以$起头。如：

set$foo=*object_ptr

使用环境变量时，GDB会在你第一次使用时创建这个变量，而在以后的使用中，则直接对其賦值。环境变量没有类型，你可以给环境变量定义任一的类型。包括结构体和数组。

showconvenience
该命令查看当前所设置的所有的环境变量。

这是一个比较强大的功能，环境变量和程序变量的交互使用，将使得程序调试更为灵活便捷。例如：

set$i=0
printbar[$i++]->contents

于是，当你就不必，printbar[0]->contents,printbar[1]->contents地输入命令了。输入这样的命令后，只用敲回车，重复执行上一条语句，环境变量会自动累加，从而完成逐个输出的功能。


十、查看寄存器

要查看寄存器的值，很简单，可以使用如下命令：

inforegisters
查看寄存器的情况。（除了浮点寄存器）

infoall-registers
查看所有寄存器的情况。（包括浮点寄存器）

inforegisters
查看所指定的寄存器的情况。

寄存器中放置了程序运行时的数据，比如程序当前运行的指令地址（ip），程序的当前堆栈地址（sp）等等。你同样可以使用print命令来访问寄存器的情况，只需要在寄存器名字前加一个$符号就可以了。如：p$eip。

改变程序的执行
———————

一旦使用GDB挂上被调试程序，当程序运行起来后，你可以根据自己的调试思路来动态地在GDB中更改当前被调试程序的运行线路或是其变量的值，这个强大的功能能够让你更好的调试你的程序，比如，你可以在程序的一次运行中走遍程序的所有分支。


一、修改变量值

修改被调试程序运行时的变量值，在GDB中很容易实现，使用GDB的print命令即可完成。如：

(gdb)printx=4

x=4这个表达式是C/C++的语法，意为把变量x的值修改为4，如果你当前调试的语言是Pascal，那么你可以使用Pascal的语法：x:=4。

在某些时候，很有可能你的变量和GDB中的参数冲突，如：

(gdb)whatiswidth
type=double
(gdb)pwidth
$4=13
(gdb)setwidth=47
Invalidsyntaxinexpression.

因为，setwidth是GDB的命令，所以，出现了“Invalidsyntaxinexpression”的设置错误，此时，你可以使用setvar命令来告诉GDB，width不是你GDB的参数，而是程序的变量名，如：

(gdb)setvarwidth=47

另外，还可能有些情况，GDB并不报告这种错误，所以保险起见，在你改变程序变量取值时，最好都使用setvar格式的GDB命令。


二、跳转执行

一般来说，被调试程序会按照程序代码的运行顺序依次执行。GDB提供了乱序执行的功能，也就是说，GDB可以修改程序的执行顺序，可以让程序执行随意跳跃。这个功能可以由GDB的jump命令来完：

jump
指定下一条语句的运行点。可以是文件的行号，可以是file:line格式，可以是+num这种偏移量格式。表式着下一条运行语句从哪里开始。

jump

这里的
是代码行的内存地址。

注意，jump命令不会改变当前的程序栈中的内容，所以，当你从一个函数跳到另一个函数时，当函数运行完返回时进行弹栈操作时必然会发生错误，可能结果还是非常奇怪的，甚至于产生程序CoreDump。所以最好是同一个函数中进行跳转。

熟悉汇编的人都知道，程序运行时，有一个寄存器用于保存当前代码所在的内存地址。所以，jump命令也就是改变了这个寄存器中的值。于是，你可以使用“set$pc”来更改跳转执行的地址。如：

set$pc=0x485


三、产生信号量

使用singal命令，可以产生一个信号量给被调试的程序。如：中断信号Ctrl+C。这非常方便于程序的调试，可以在程序运行的任意位置设置断点，并在该断点用GDB产生一个信号量，这种精确地在某处产生信号非常有利程序的调试。

语法是：signal，UNIX的系统信号量通常从1到15。所以取值也在这个范围。

single命令和shell的kill命令不同，系统的kill命令发信号给被调试程序时，是由GDB截获的，而single命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。


四、强制函数返回

如果你的调试断点在某个函数中，并还有语句没有执行完。你可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。

return
return
使用return命令取消当前函数的执行，并立即返回，如果指定了，那么该表达式的值会被认作函数的返回值。


五、强制调用函数

call
表达式中可以一是函数，以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值，如果函数返回值是void，那么就不显示。

另一个相似的命令也可以完成这一功能——print，print后面可以跟表达式，所以也可以用他来调用函数，print和call的不同是，如果函数返回void，call则不显示，print则显示函数返回值，并把该值存入历史数据中。



在不同语言中使用GDB
——————————

GDB支持下列语言：C,C++,Fortran,PASCAL,Java,Chill,assembly,和Modula-2。一般说来，GDB会根据你所调试的程序来确定当然的调试语言，比如：发现文件名后缀为“.c”的，GDB会认为是C程序。文件名后缀为“.C,.cc,.cp,.cpp,.cxx,.c++”的，GDB会认为是C++程序。而后缀是“.f,.F”的，GDB会认为是Fortran程序，还有，后缀为如果是“.s,.S”的会认为是汇编语言。

也就是说，GDB会根据你所调试的程序的语言，来设置自己的语言环境，并让GDB的命令跟着语言环境的改变而改变。比如一些GDB命令需要用到表达式或变量时，这些表达式或变量的语法，完全是根据当前的语言环境而改变的。例如C/C++中对指针的语法是*p，而在Modula-2中则是p^。并且，如果你当前的程序是由几种不同语言一同编译成的，那到在调试过程中，GDB也能根据不同的语言自动地切换语言环境。这种跟着语言环境而改变的功能，真是体贴开发人员的一种设计。


下面是几个相关于GDB语言环境的命令：

showlanguage
查看当前的语言环境。如果GDB不能识为你所调试的编程语言，那么，C语言被认为是默认的环境。

infoframe
查看当前函数的程序语言。

infosource
查看当前文件的程序语言。

如果GDB没有检测出当前的程序语言，那么你也可以手动设置当前的程序语言。使用setlanguage命令即可做到。

当setlanguage命令后什么也不跟的话，你可以查看GDB所支持的语言种类：

(gdb)setlanguage
Thecurrentlyunderstoodsettingsare:

localorautoAutomaticsettingbasedonsourcefile
cUsetheClanguage
c++UsetheC++language
asmUsetheAsmlanguage
chillUsetheChilllanguage
fortranUsetheFortranlanguage
javaUsetheJavalanguage
modula-2UsetheModula-2language
pascalUsethePascallanguage
schemeUsetheSchemelanguage

于是你可以在setlanguage后跟上被列出来的程序语言名，来设置当前的语言环境。



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。

于是UNIX下的软件比Windows下的软件更能有机地结合，各自发挥各自的长处，组合成更为强劲的功能。而Windows下的图形软件基本上是各自为营，互相不能调用，很不利于各种软件的相互集成。在这里并不是要和Windows做个什么比较，所谓“寸有所长，尺有所短”，图形化工具还是有不如命令行的地方。（看到这句话时，希望各位千万再也不要认为我就是“鄙视图形界面”，和我抬杠了）

我是根据版本为5.1.1的GDB所写的这篇文章，所以可能有些功能已被修改，或是又有更为强劲的功能。而且，我写得非常仓促，写得比较简略，并且，其中我已经看到有许多错别字了（我用五笔，所以错字让你看不懂），所以，我在这里对我文中的差错表示万分的歉意。

文中所罗列的GDB的功能时，我只是罗列了一些带用的GDB的命令和使用方法，其实，我这里只讲述的功能大约只占GDB所有功能的60%吧，详细的文档，还是请查看GDB的帮助和使用手册吧，或许，过段时间，如果我有空，我再写一篇GDB的高级使用。

我个人非常喜欢GDB的自动调试的功能，这个功能真的很强大，试想，我在UNIX下写个脚本，让脚本自动编译我的程序，被自动调试，并把结果报告出来，调试成功，自动checkin源码库。一个命令，编译带着调试带着checkin，多爽啊。只是GDB对自动化调试目前支持还不是很成熟，只能实现半自动化，真心期望着GDB的自动化调试功能的成熟。