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 <bnum> <expression>
修改断点号为bnum的停止条件为expression。
condition <bnum>
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 <bnum> <count>
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:
break foo if x>0
commands
printf "x is %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
<function>不能告诉GDB要停在哪个函数的入口。当然,你可以使用break
<function(type)>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) 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 <count>
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step
in。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 <count>
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step
over。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。
set step-mode
set step-mode on
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。
set step-mod off
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 <signal> <keywords...>
在GDB中定义一个信号处理。信号<signal>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<keywords>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。
info signals
info handle
查看有哪些信号在被GDB检测中。
十、线程(Thread
Stops)
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。
break <linespec> thread <threadno>
break <linespec> thread <threadno> if ...
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“info
threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread <threadno>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) break frik.c:13 thread
28 if bartab > 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
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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
#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
从上可以看出函数的调用栈信息:__libc_start_main
--> main() --> func()
backtrace <n>
bt <n>
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 <n>
f <n>
n是一个从0开始的整数,是栈中的层编号。比如:frame
0,表示栈顶,frame 1,表示栈的第二层。
up <n>
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 <n>
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
<n> 对应于 frame 命令。
up-silently
<n> 对应于 up 命令。
down-silently
<n> 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。
info frame
info f
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)
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
打印出当前函数的参数名及其值。
info locals
打印出当前函数中所有局部变量及其值。
info catch
打印出当前的函数中的异常处理信息。
查看源程序
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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 <linenum>
显示程序第linenum行的周围的源程序。
list <function>
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。
set listsize <count>
设置一次显示源代码的行数。
show listsize
查看当前listsize的设置。
list命令还有下面的用法:
list <first>, <last>
显示从first行到last行之间的源代码。
list , <last>
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:
<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。
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 <regexp>
search <regexp>
向前面搜索。
reverse-search <regexp>
全部搜索。
其中,<regexp>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 <dirname ... >
dir <dirname ... >
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。
show directories
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info
line命令来查看源代码在内存中的地址。info line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) info line tst.c:func
Line 5 of "tst.c" starts
at address 0x8048456 <func+6> and ends at 0x804845d <func+13>.
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) 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.
查看运行时数据
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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 <expr>
print /<f> <expr>
<expr>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),<f>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。