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从事实时计算多年,熟悉jstorm/spark/flink/kafka/rocketMq, 热衷于开源,希望在这里和前辈们一起学习与分享,得到长足的进步!邮箱:hustfxj@gmail.com 我的githup地址是:https://github.com/hustfxj。欢迎和大家一起交流探讨问题。

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2014-01-06 17:02:35

GDB调试程序

1 GDB概述

GDBGNU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VCBCBIDE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VCBCB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。

调试

2.1 启动GDB方法

gdb  
program也就是你的执行文件,一般在当然目录下。 
gdb 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。 
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。gd 
b会自动attach上去,并调试他。program应该在 PATH环境变量中搜索得到。 

调试开始时,必须先载入要进行调试的程序,可以用以下两种方式:

 * 在启动gdb后执行以下命令:

   file 可执行文件路径

 * 在gdb启动时就载入程序:

   gdb 可执行文件路径

2.2 退出GDB调试

quit

2.3 GDB启动时,一些开关项设置(即属性),详细的开关可以用gdb -help查看

-symbols  
-s  
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  
-c  
调试时core dump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。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。 

2.4 GDB开始运行

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。

l  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。 

l  运行环境。 
path

可设定程序的运行路径。 
show paths 查看程序的运行路径。 
set environment varname [=value] 设置环境变量。如:set env USER=hchen 
show environment [varname] 查看环境变量。 

l  工作目录。 
cd

相当于shell的cd命令。 
pwd 显示当前的所在目录。 

l  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

list

输出从上次调用list命令开始往后的10行程序代码

list -

输出从上次调用list命令开始往前的10行程序代码

list n

输出第n行附近的10行程序代码

list function

输出函数function前后的10行程序代码

forward/search 字符串

从当前行向后查找匹配某个字符串的程序行,查找到的行号将保存在$_变量中,可以用print $_命令来查看

reverse-search

forward/search相反,向前查找字符串。使用格式同上

tbreak 要设置临时断点的行号

设置临时断点,在设置之后只起作用一次

clear 要清除的断点所在的行号

break相反,clear用于清除断点

awatch 变量或表达式

用来增加一个观察点(add watch),当表达式的值发生改变或表达式的值被读取时,程序就会停止运行

Watch变量或表达式

awatch类似用来设置观察点,但程序只有当表达式的值发生改变时才会停止运行,需要注意的是,awatchwatch都必须在程序运行的过程中设置观察点,即可运行run之后才能设置

commands n

设置遇到断点号n时要执行的命令,注意,commands后面跟的是断点号,而不是断点所在的行号。在输入命令后,就可以输入遇到断点后要执行的命令,每行一条命令,在输入最后一条命令后输入end就可以结束输入。

delete 断点号

清除断点或自动显示的表达式

disable 断点号列表

让指定断点失效,这样当然就有enable

ignore 断点号 忽略次数

忽略断点

condition 断点号 条件表达式

设置断点在一定条件下才能生效

cont/continue

使程序在暂停在断点之后继续运行

jump 行号

让程序跳到指定行开始调试。

next

执行一条语句,但是跳过子程序的调用

next n

执行n条语句,但是跳过子程序的调用

nexti

单步执行语句,但和next不同的是,它会跟踪到子程序的内部,但不打印出子程序内部的语句。

step

next类似,但是它会跟踪到子程序的内部,而且会显示子程序内部的执行情况。使用格式同上

stepi

step类似,但是比step更详细,是nextistep的结合。使用格式同上

whatis 变量或表达式

显示某个变量或表达式的数据类型。

set 变量=表达式

设置程序中变量的值

display 表达式

display :增加要显示值的表达式

* info display :显示当前所有的要显示值的表达式。

 * delete display/undisplay :删除要显示值的表达式。使用格式:

    delete display/undisplay 表达式编号

 * disable display :暂时不显示一个要表达式的值。使用格式:

    disable display 表达式编号

 * enable display :与disable display相反,使用表达式恢复显示。使用格式:

    enable display 表达式编号

 * print :打印变量或表达式的值。使用格式:

    print 变量或表达式

  表达式中有两个符号有特殊含义:$和$$。

  $表示给定序号的前一个序号,$$表示给定序号的前两个序号。

  如果$和$$后面不带数字,则给定序号为当前序号。

 * backtrace :打印指定个数的栈帧(stack frame)。使用格式:

    backtrace 栈帧个数

 * frame :打印栈帧。使用格式:

    frame 栈帧号

 * info frame :显示当前栈帧的详细信息。

 * select-frame :选择栈帧,选择后可以用info frame来显示栈帧信息。使用格式:

    select-frame 栈帧号

 * kill :结束当前程序的调试。

 * quit :退出gdb。 

如要查看所有的gdb命令,可以在gdb下键入两次Tab(制表符),运行“help command”可以查看命令command的详细使用格式

调试例子

源程序:tst.c

     1 #include
     2
     3 int func(int n)
     4 {
     5         int sum=0,i;
     6         for(i=0; 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
2
3        int func(int n)
4        {
5                int sum=0,i;
6                for(i=0; i 7                {
8                        sum+=i;
9                }
10               return sum;
(gdb)       <-------------------- 直接回车表示,重复上一次命令
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           <--------------------- 运行程序,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          <--------------------- 继续运行程序,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>

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