五、停止條件維護
前面在說到設置斷點時,我們提到過可以設置一個條件,當條件成立時,程序自動停止,這是一個非常強大的功能,這裏,我想專門說說這個條件的相關維護命令。一般來說,爲斷點設置一個條件,我們使用if關鍵詞,後面跟其斷點條件。並且,條件設置好後,我們可以用condition命令來修改斷點的條件。(只有break和watch命令支持if,catch目前暫不支持if)
condition <bnum> <expression>
修改斷點號爲bnum的停止條件爲expression。
condition <bnum>
清除斷點號爲bnum的停止條件。
還有一個比較特殊的維護命令ignore,你可以指定程序運行時,忽略停止條件幾次。
ignore <bnum> <count>
表示忽略斷點號爲bnum的停止條件count次。
六、爲停止點設定運行命令
我們可以使用GDB提供的command命令來設置停止點的運行命令。也就是說,當運行的程序在被停止住時,我們可以讓其自動運行一些別的命令,這很有利行自動化調試。對基於GDB的自動化調試是一個強大的支持。
commands [bnum]
... command-list ...
end
爲斷點號bnum指寫一個命令列表。當程序被該斷點停住時,gdb會依次運行命令列表中的命令。
例如:
break foo if x>0
commands
printf "x is %d\n",x
continue
end
斷點設置在函數foo中,斷點條件是x>0,如果程序被斷住後,也就是,一旦x的值在foo函數中大於0,GDB會自動打印出x的值,並繼續運行程序。
如果你要清除斷點上的命令序列,那麼只要簡單的執行一下commands命令,並直接在打個end就行了。
七、斷點菜單
在C++中,可能會重複出現同一個名字的函數若干次(函數重載),在這種情況下,break
<function>不能告訴GDB要停在哪個函數的入口。當然,你可以使用break
<function(type)>也就是把函數的參數類型告訴GDB,以指定一個函數。否則的話,GDB會給你列出一個斷點菜單供你選擇你所需要的斷點。你只要輸入你菜單列表中的編號就可以了。如:
(gdb) b String::after
[0] cancel
[1] all
[2] file:String.cc; line number:867
[3] file:String.cc; line number:860
[4] file:String.cc; line number:875
[5] file:String.cc; line number:853
[6] file:String.cc; line number:846
[7] file:String.cc; line number:735
> 2 4 6
Breakpoint 1 at 0xb 26c: file String.cc, line 867.
Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
Multiple breakpoints were set.
Use the "delete" command to delete unwanted
breakpoints.
(gdb)
可見,GDB列出了所有after的重載函數,你可以選一下列表編號就行了。0表示放棄設置斷點,1表示所有函數都設置斷點。
八、恢復程序運行和單步調試
當程序被停住了,你可以用continue命令恢復程序的運行直到程序結束,或下一個斷點到來。也可以使用step或next命令單步跟蹤程序。
continue [ignore-count]
c [ignore-count]
fg [ignore-count]
恢復程序運行,直到程序結束,或是下一個斷點到來。ignore-count表示忽略其後的斷點次數。continue,c,fg三個命令都是一樣的意思。
step <count>
單步跟蹤,如果有函數調用,他會進入該函數。進入函數的前提是,此函數被編譯有debug信息。很像VC等工具中的step
in。後面可以加count也可以不加,不加表示一條條地執行,加表示執行後面的count條指令,然後再停住。
next <count>
同樣單步跟蹤,如果有函數調用,他不會進入該函數。很像VC等工具中的step
over。後面可以加count也可以不加,不加表示一條條地執行,加表示執行後面的count條指令,然後再停住。
set step-mode
set step-mode on
打開step-mode模式,於是,在進行單步跟蹤時,程序不會因爲沒有debug信息而不停住。這個參數有很利於查看機器碼。
set step-mod off
關閉step-mode模式。
finish
運行程序,直到當前函數完成返回。並打印函數返回時的堆棧地址和返回值及參數值等信息。
until 或 u
當你厭倦了在一個循環體內單步跟蹤時,這個命令可以運行程序直到退出循環體。
stepi 或 si
nexti 或 ni
單步跟蹤一條機器指令!一條程序代碼有可能由數條機器指令完成,stepi和nexti可以單步執行機器指令。與之一樣有相同功能的命令是“display/i
$pc” ,當運行完這個命令後,單步跟蹤會在打出程序代碼的同時打出機器指令(也就是彙編代碼)
九、信號(Signals)
信號是一種軟中斷,是一種處理異步事件的方法。一般來說,操作系統都支持許多信號。尤其是UNIX,比較重要應用程序一般都會處理信號。UNIX定義了許多信號,比如SIGINT表示中斷字符信號,也就是Ctrl+C的信號,SIGBUS表示硬件故障的信號;SIGCHLD表示子進程狀態改變信號;SIGKILL表示終止程序運行的信號,等等。信號量編程是UNIX下非常重要的一種技術。
GDB有能力在你調試程序的時候處理任何一種信號,你可以告訴GDB需要處理哪一種信號。你可以要求GDB收到你所指定的信號時,馬上停住正在運行的程序,以供你進行調試。你可以用GDB的handle命令來完成這一功能。
handle <signal> <keywords...>
在GDB中定義一個信號處理。信號<signal>可以以SIG開頭或不以SIG開頭,可以用定義一個要處理信號的範圍(如:SIGIO-SIGKILL,表示處理從SIGIO信號到SIGKILL的信號,其中包括SIGIO,SIGIOT,SIGKILL三個信號),也可以使用關鍵字all來標明要處理所有的信號。一旦被調試的程序接收到信號,運行程序馬上會被GDB停住,以供調試。其<keywords>可以是以下幾種關鍵字的一個或多個。
nostop
當被調試的程序收到信號時,GDB不會停住程序的運行,但會打出消息告訴你收到這種信號。
stop
當被調試的程序收到信號時,GDB會停住你的程序。
print
當被調試的程序收到信號時,GDB會顯示出一條信息。
noprint
當被調試的程序收到信號時,GDB不會告訴你收到信號的信息。
pass
noignore
當被調試的程序收到信號時,GDB不處理信號。這表示,GDB會把這個信號交給被調試程序會處理。
nopass
ignore
當被調試的程序收到信號時,GDB不會讓被調試程序來處理這個信號。
info signals
info handle
查看有哪些信號在被GDB檢測中。
十、線程(Thread
Stops)
如果你程序是多線程的話,你可以定義你的斷點是否在所有的線程上,或是在某個特定的線程。GDB很容易幫你完成這一工作。
break <linespec> thread <threadno>
break <linespec> thread <threadno> if ...
linespec指定了斷點設置在的源程序的行號。threadno指定了線程的ID,注意,這個ID是GDB分配的,你可以通過“info
threads”命令來查看正在運行程序中的線程信息。如果你不指定thread <threadno>則表示你的斷點設在所有線程上面。你還可以爲某線程指定斷點條件。如:
(gdb) break frik.c:13 thread
28 if bartab > lim
當你的程序被GDB停住時,所有的運行線程都會被停住。這方便你你查看運行程序的總體情況。而在你恢復程序運行時,所有的線程也會被恢復運行。那怕是主進程在被單步調試時。
查看棧信息
—————
當程序被停住了,你需要做的第一件事就是查看程序是在哪裏停住的。當你的程序調用了一個函數,函數的地址,函數參數,函數內的局部變量都會被壓入“棧”(Stack)中。你可以用GDB命令來查看當前的棧中的信息。
下面是一些查看函數調用棧信息的GDB命令:
backtrace
bt
打印當前的函數調用棧的所有信息。如:
(gdb) bt
#0 func (n=250) at tst.c:6
#1 0x08048524 in main (argc=1,
argv=0xbffff674) at tst.c:30
#2 0x400409ed in __libc_start_main
() from /lib/libc.so.6
從上可以看出函數的調用棧信息:__libc_start_main
--> main() --> func()
backtrace <n>
bt <n>
n是一個正整數,表示只打印棧頂上n層的棧信息。
backtrace <-n>
bt <-n>
-n表一個負整數,表示只打印棧底下n層的棧信息。
如果你要查看某一層的信息,你需要在切換當前的棧,一般來說,程序停止時,最頂層的棧就是當前棧,如果你要查看棧下面層的詳細信息,首先要做的是切換當前棧。
frame <n>
f <n>
n是一個從0開始的整數,是棧中的層編號。比如:frame
0,表示棧頂,frame 1,表示棧的第二層。
up <n>
表示向棧的上面移動n層,可以不打n,表示向上移動一層。
down <n>
表示向棧的下面移動n層,可以不打n,表示向下移動一層。
上面的命令,都會打印出移動到的棧層的信息。如果你不想讓其打出信息。你可以使用這三個命令:
select-frame
<n> 對應於 frame 命令。
up-silently
<n> 對應於 up 命令。
down-silently
<n> 對應於 down 命令。
查看當前棧層的信息,你可以用以下GDB命令:
frame 或 f
會打印出這些信息:棧的層編號,當前的函數名,函數參數值,函數所在文件及行號,函數執行到的語句。
info frame
info f
這個命令會打印出更爲詳細的當前棧層的信息,只不過,大多數都是運行時的內內地址。比如:函數地址,調用函數的地址,被調用函數的地址,目前的函數是由什麼樣的程序語言寫成的、函數參數地址及值、局部變量的地址等等。如:
(gdb)
info f
Stack
level 0, frame at 0xbffff5d4:
eip
= 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
called
by frame at 0xbffff60c
source
language c.
Arglist
at 0xbffff5d4, args: n=250
Locals
at 0xbffff5d4, Previous frame's sp is 0x0
Saved
registers:
ebp
at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8
info args
打印出當前函數的參數名及其值。
info locals
打印出當前函數中所有局部變量及其值。
info catch
打印出當前的函數中的異常處理信息。
查看源程序
—————
一、顯示源代碼
GDB 可以打印出所調試程序的源代碼,當然,在程序編譯時一定要加上-g的參數,把源程序信息編譯到執行文件中。不然就看不到源程序了。當程序停下來以後,GDB會報告程序停在了那個文件的第幾行上。你可以用list命令來打印程序的源代碼。還是來看一看查看源代碼的GDB命令吧。
list <linenum>
顯示程序第linenum行的周圍的源程序。
list <function>
顯示函數名爲function的函數的源程序。
list
顯示當前行後面的源程序。
list -
顯示當前行前面的源程序。
一般是打印當前行的上5行和下5行,如果顯示函數是是上2行下8行,默認是10行,當然,你也可以定製顯示的範圍,使用下面命令可以設置一次顯示源程序的行數。
set listsize <count>
設置一次顯示源代碼的行數。
show listsize
查看當前listsize的設置。
list命令還有下面的用法:
list <first>, <last>
顯示從first行到last行之間的源代碼。
list , <last>
顯示從當前行到last行之間的源代碼。
list +
往後顯示源代碼。
一般來說在list後面可以跟以下這們的參數:
<linenum> 行號。
<+offset> 當前行號的正偏移量。
<-offset> 當前行號的負偏移量。
<filename:linenum> 哪個文件的哪一行。
<function> 函數名。
<filename:function> 哪個文件中的哪個函數。
<*address> 程序運行時的語句在內存中的地址。
二、搜索源代碼
不僅如此,GDB還提供了源代碼搜索的命令:
forward-search <regexp>
search <regexp>
向前面搜索。
reverse-search <regexp>
全部搜索。
其中,<regexp>就是正則表達式,也主一個字符串的匹配模式,關於正則表達式,我就不在這裏講了,還請各位查看相關資料。
三、指定源文件的路徑
某些時候,用-g編譯過後的執行程序中只是包括了源文件的名字,沒有路徑名。GDB提供了可以讓你指定源文件的路徑的命令,以便GDB進行搜索。
directory <dirname ... >
dir <dirname ... >
加一個源文件路徑到當前路徑的前面。如果你要指定多個路徑,UNIX下你可以使用“:”,Windows下你可以使用“;”。
directory
清除所有的自定義的源文件搜索路徑信息。
show directories
顯示定義了的源文件搜索路徑。
四、源代碼的內存
你可以使用info
line命令來查看源代碼在內存中的地址。info line後面可以跟“行號”,“函數名”,“文件名:行號”,“文件名:函數名”,這個命令會打印出所指定的源碼在運行時的內存地址,如:
(gdb) info line tst.c:func
Line 5 of "tst.c" starts
at address 0x8048456 <func+6> and ends at 0x804845d <func+13>.
還有一個命令(disassemble)你可以查看源程序的當前執行時的機器碼,這個命令會把目前內存中的指令dump出來。如下面的示例表示查看函數func的彙編代碼。
(gdb) disassemble func
Dump of assembler code for
function func:
0x8048450 <func>: push �p
0x8048451 <func+1>: mov %esp,�p
0x8048453 <func+3>: sub $0x18,%esp
0x8048456 <func+6>: movl $0x0,0xfffffffc(�p)
0x804845d <func+13>: movl $0x1,0xfffffff8(�p)
0x8048464 <func+20>: mov 0xfffffff8(�p),�x
0x8048467
<func+23>: cmp 0x8(�p),�x
0x804846a
<func+26>: jle 0x8048470 <func+32>
0x804846c <func+28>: jmp 0x8048480
<func+48>
0x804846e <func+30>: mov %esi,%esi
0x8048470 <func+32>: mov 0xfffffff8(�p),�x
0x8048473
<func+35>: add �x,0xfffffffc(�p)
0x8048476 <func+38>: incl 0xfffffff8(�p)
0x8048479
<func+41>: jmp 0x8048464 <func+20>
0x804847b <func+43>: nop
0x804847c <func+44>: lea 0x0(%esi,1),%esi
0x8048480 <func+48>: mov 0xfffffffc(�p),�x
0x8048483 <func+51>: mov �x,�x
0x8048485 <func+53>: jmp 0x8048487
<func+55>
0x8048487 <func+55>: mov �p,%esp
0x8048489
<func+57>: pop �p
0x804848a <func+58>: ret
End of assembler dump.
查看運行時數據
———————
在你調試程序時,當程序被停住時,你可以使用print命令(簡寫命令爲p),或是同義命令inspect來查看當前程序的運行數據。print命令的格式是:
print <expr>
print /<f> <expr>
<expr>是表達式,是你所調試的程序的語言的表達式(GDB可以調試多種編程語言),<f>是輸出的格式,比如,如果要把表達式按16進制的格式輸出,那麼就是/x。