gdb 调试学习

　　gdb 是unix/linux 系统下的程序调试工具，和IDE（如VS， Eclipse等）的图形化调试工具相比，gdb在断点，跟踪显示方面有着不足，但是它在某些方面比图形化调试工具更加丰富的功能。

gdb 调试前提

　　如果希望程序能够被gdb调试，则需要在编译程序时候，指定 -g 选项。 gdb 的调试和程序的release 优化一样，也存在着级别，可以手动设置。默认的gdb级别为2, 当把gdb的调试级别设置为3的时候，可以在gdb调试过程中 macro expand/exp  对程序中的宏定义进行展开。

gdb 调试的图形化工具

　　gdb本身不带图形化界面，这样在调试中难以方便的知道程序当前的上下文。为了克服这一弱点，gdb也增加了一些图形化的工具集，如 gdb -tui。使用 $ gdb -tui 程序名 可以进入gdb的图形化调试状态。或者执行 $ gdb 程序名   进入命令行调试，然后执行 ctrl + x + A 开启 tui 模式，ctrl + x + A 关闭tui模式。

gdb 调试的常用指令

调试前的准备

1. 设置运行参数

set args 可设置运行时参数, set args -ip "192.168.0.1" -port 6555

show args 可以显示运行时参数

2. 运行环境

path 可设定程序的运行路径

show paths 显示程序的运行路径

set environment varname = value 可以设置环境变量

show environment varname 可以显示环境变量

3.工作目录

cd 相当于shell的cd

pwd 显示当前所在的目录

4. 程序的输入输出

info terminal  显示程序用到的终端的模式

使用重定向控制程序的输出，如 r (run) > outfile

常用命令

GDB常用命令	格式	含义	简写
list	List [开始，结束]	列出文件的代码清单	l
prit	Print 变量名	打印变量内容	p
break	Break [行号或函数名]	设置断点	b
continue	Continue [开始，结束]	继续运行	c
finish	finish	继续运行直到程序结束
info	Info 变量名	列出信息	i
next	Next	下一行	n
step	Step	进入函数（步入）	s
until	until 行号	运行到指定的行	u
display	Display 变量名/ 表达式	显示参数或者表达式的值
file	File 文件名（可以是绝对路径和相对路径）	加载文件
run	Run args	运行程序	r
enable	enable b (num) / display (num)	使 断点/显示 有效
disable	disable b (num)/ display (num)	使断点/显示 无效
clear	clearn filename:linenumber(filename为空表示当前文件)	删除设置在特定源文件、特定行上的断点。
backtrace	bt	查看函数调用的栈帧	bt
回车		重复上一条命令

info break 显示当前断点清单，包括到达断点处的次数等。
info files 显示被调试文件的详细信息。
info func 显示所有的函数名称。
info local 显示当函数中的局部变量信息。
info prog 显示被调试程序的执行状态。
info var 显示所有的全局和静态变量名称。
kill 终止正被调试的程序。

l(list)  filename: line_number 用来显示指定文件的行

断点

b (break) 行号 在指定行添加断点

b(break) 函数名 在制定函数前添加断点

b(break) filename:行号  在指定文件的指定行之前添加断点

b(break) filename:函数名  在指定文件的指定函数前添加断点

b(break) *address 在程序运行到指定的内存地址处停止

b(break) ...  if  ...  条件断点， 如 break  337 if i == 0

info b 列出所有的断点信息

d  删除所有的断点, d number 删除number号断点

condition break-num conds 当在conds条件满足时，break-num被触发。可以用来设置或者修改断点的条件。

condition break-num 使break-num的断点无条件。

观察点

watch 一旦表达式值有变化，马上停止程序

rwatch 当表达式/变量被读时，停止程序

awatch 当表达式/变量 被读或写时，停止程序

info watchpoints 列出所有的观察点

观察点删除，使用 d 观察点的序号（info b 可以列出所有断点 + 观察点 + 的情况）

为停止点设置运行命令（实用功能）

commands [break-num]

　...command list....

end

为断点 break-num 指定一个命令列表，当在停止点处停止时，gdb依次执行列表中的命令

调试子进程

1. set-follow-fork-mode

gdb 中 可以设置对使用fork/vfork的方式产生子进程的程序进行多进程调试。

set-follow-fork-mode  parent  在fork/vfork之后继续对父进程进行调试

set-follow-fork-mode child 在fork/vfork之后继续对子进程进行调试

(gdb) set follow-fork-mode child
(gdb) break 子进程行号

2. attach （gdb在调试一个进程的时候，使用attach 另一个进程的PID， 调试另一个进程，调试完之后，detach 释放另一个进程，继续调试本进程）

attach 命令可以绑定一个外部程序进行调试，attach  进程的PID

假设要调试进程 proc1  的子进程，使用 ps -ef |grep proc1 找出子进程的PID， 然后 (gdb) attach 子进程PID 即可。

调试完之后，使用detach PID释放子进程，继续对父进程进行调试。

自定义调试节奏

gdb 可以自定义命令来简化方便调试过程，命令定义在文件 .gdbinit 文件中，格式为：

define <command>
<code>
end
document <command>
<help text>
end

查看宏定义

首先在编译时加入参数 ‘-gdwarf-2’ ‘-g3’ :
$ gcc -gdwarf-2 -g3 sample.c -o sample

用于通知gcc编译器在编译时加入扩展信息.
* info macro <macro name> : 显示宏的信息
* macro expand expression : 展开表达式expression. 但是不会显示表达式结果.
假设有定义 #define ADD(x,y) (x)+(y) 那么
(gdb) macro expand ADD(7,8)
expands to: (7)+(8)

gdb tui 模式的常用选项

执行gdb -tui 程序名，自动进入tui模式的 layout src 模式，即 窗口上方显示程序源码，下方为命令窗口。

layout src  默认模式，上方为程序源码，下方为命令窗口

layout asm 上方显示程序的汇编代码，下方为命令窗口

layout split  三个窗口，上方为src， 中间为 asm，下方为cmd

layout reg  在最上方（src 的上方或asm的上方）显示寄存器窗口

tui reg general  显示通用寄存器

tui reg float 显示浮点寄存器

tui reg system 显示系统寄存器

tui reg next 显示寄存器的下一页

focus  src/asm/cmd/reg  将光标切换到指定窗口

refresh 刷新所有窗口

update 更新源代码窗口和当前执行点

winheight name +/- line 调整name窗口的高度

gdb 调试core dump

　　程序可能会出现随机性的运行时崩溃，这种崩溃一般很难重现。可以使用core dump文件来调试这种问题。core dump文件是程序在发生崩溃的时候系统所产生的记录文件。

ulimit -c 查看系统设置的core 文件大小限制，ulimit -c size 设置系统设置的core 文件的大小，如 ulimit -c unlimited 设置大小无限制 // 设置只对当前shell有效

　　debug版的程序在运行时出错，生成core文件后。使用gdb 对core文件进行调试，可以调试随机性的错误。

$ gdb 程序名  core文件

启动之后，就和正常gdb一样调试。