用GDB调试程序
GDB概述
————
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
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
14main()
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 certainconditions.
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) break16 <-------------------- 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。
NumType Disp EnbAddress What
1 breakpoint keep y 0x08048496 in main attst.c:16
2 breakpoint keep y 0x08048456 in func attst.c:5
(gdb)r <---------------------
运行程序，run命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst
Breakpoint 1, main () attst.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) attst.c:5
5 int sum=0,i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) pi <---------------------
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) attst.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>
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
————
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 -g hello.c -o hello
> g++ -ghello.cpp -o hello
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调试指定程序app：
$gdb app
这样就在启动gdb之后直接载入了app可执行程序，需要注意的是，载入的app程序必须在编译的时候有gdb调试选项，例如'gcc -g app app.c',注意，如果修改了程序的源代码，但是没有编译，那么在gdb中显示的会是改动后的源代码，但是运行的是改动前的程序，这样会导致跟踪错乱的。
启动程序之后，再用gdb调试：
$gdb <program> <PID>
这里，<program>是程序的可执行文件名，<PID>是要调试程序的PID.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 <PID>
这里，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,<PID>是要调试程序的PID.这样gdb就附加到程序上了，但是现在还没法查看源代码,用file命令指明可执行文件就可以显示源代码了。
其他常用命令：
修改发送给程序的参数：
(gdb) set args no
这里，假设我使用"r yes"设置程序启动参数为yes，那么这里的set args会设置参数argv[1]为no
载入指定的程序：
(gdb) file app
这样在gdb中载入想要调试的可执行程序app。如果刚开始运行gdb而不是用gdb app启动的话可以这样载入app程序，当然编译app的时候要加入-g调试选项。
显示缺省的参数列表：
(gdb) show args
列出指定区域(n1到n2之间)的代码：
(gdb) list n1 n2
这样,list可以简写为l,将会显示n1行和n2行之间的代码，如果使用-tui启动gdb，将会在相应的位置显示。如果没有n1和n2参数，那么就会默认显示当前行和之后的10行，再执行又下滚10行。另外，list还可以接函数名。
一般来说在list后面可以跟以下这们的参数：
<linenum> 行号。
<+offset> 当前行号的正偏移量。
<-offset> 当前行号的负偏移量。
<filename:linenum> 哪个文件的哪一行。
<function> 函数名。
<filename:function> 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。
指定程序直到退出当前循环体：
(gdb) until
或(gdb) u
这里，发现需要把光标停止在循环的头部，然后输入u这样就自动执行全部的循环了。
跳转执行程序到第5行：
(gdb) jump 5
这里，可以简写为"j 5"需要注意的是，跳转到第5行执行完毕之后，如果后面没有断点则继续执行，而并不是停在那里了。
另外，跳转不会改变当前的堆栈内容，所以跳到别的函数中就会有奇怪的现象，因此最好跳转在一个函数内部进行,跳转的参数也可以是程序代码行的地址,函数名等等类似list。
强制返回当前函数:
(gdb) return
这样，将会忽略当前函数还没有执行完毕的语句，强制返回。return后面可以接一个表达式，表达式的返回值就是函数的返回值。
*强制调用函数：
(gdb) call <expr>
这里,<expr>可以是一个函数，这样就会返回函数的返回值，如果函数的返回类型是void那么就不会打印函数的返回值,但是实践发现，函数运行过程中的打印语句还是没有被打印出来。
设置条件断点：
(gdb) break 46 if testsize==100
这里，如果testsize==100就在46行处断点。
检测表达式变化则停住：
(gdb) watch i != 10
这里，i != 10这个表达式一旦变化，则停住。watch <expr> 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(也是一种断点)。
给指定文件（fileName）的某个行（N）处设置断点：
(gdb) break fileName:N
这里，给某文件中的函数设置断点是同理的。
显示当前调用函数堆栈中的函数：
(gdb) backtrace
命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所有有效过程和调用这些过程的参数。当然，这里也会显示出当前运行到了哪里(文件，行)。
查看当前调试程序的语言环境：
(gdb) show language
这里，如果gdb不能识别你所调试的程序，那么默认是c语言。
查看当前函数的程序语言：
(gdb) info frame
显示当前的调试源文件：
(gdb) info source
这样会显示当前所在的源代码文件信息,例如文件名称，程序语言等。
手动设置当前的程序语言为c++:
(gdb) set language c++
这里，如果gdb没有检测出你的程序语言，你可以这样设置。
查看可以设置的程序语言：
(gdb) set language
这里，使用没有参数的set language可以查看gdb中可以设置的程序语言。
终止一个正在调试的程序：
(gdb) kill
这里，输入kill就会终止正在调试的程序了。
用16进制显示(var)值：
(gdb) print /x var
这里可以知道，print可以指定显示的格式，这里用'/x'表示16进制的格式。
可以支持的变量显示格式有：
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。
如果a是一个数组，10个元素，如果要显示则：
(gdb) print *a@10
这样，会显示10个元素，无论a是double或者是int的都会正确地显示10个元素。
修改运行时候的变量值：
(gdb) print x=4
这里，x=4是C/C++的语法，意为把变量x值改为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。
显示一个变量var的类型：
(gdb) whatis var
以更详细的方式显示变量var的类型：
(gdb) ptype var
这里，会打印出var的结构定义。
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。
-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。