GDB使用技巧(5)——改變程序運行

改變程序的執行

   一旦使用GDB掛上被調試程序,當程序運行起來後,你可以根據自己的調試思路來動態地在GDB中更改當前被調試程序的運行線路或是其變量的值,這個強大的功能能夠讓你更好的調試你的程序,比如,你可以在程序的一次運行中走遍程序的所有分

一、修改變量值

修改被調試程序運行時的變量值,在GDB中很容易實現,使用GDB的print命令即可完成。如:

  •     (gdb) print x=4

x=4這個表達式是C/C++的語法,意爲把變量x的值修改爲4,如果你當前調試的語言是Pascal,那麼你可以使用Pascal的語法:x:=4。

在某些時候,很有可能你的變量和GDB中的參數衝突,如:

    (gdb) whatis width
    type = double
    (gdb) p width
    $4 = 13
    (gdb) set width=47
    Invalid syntax in expression.

因爲,set width是GDB的命令,所以,出現了“Invalid syntax in expression”的設置錯誤,此時,你可以使用set var命令來告訴GDB,width不是你GDB的參數,而是程序的變量名,如:

  •     (gdb) set var width=47

   
另外,還可能有些情況,GDB並不報告這種錯誤,所以保險起見,在你改變程序變量取值時,最好都使用set var格式的GDB命令。

二、跳轉執行

一般來說,被調試程序會按照程序代碼的運行順序依次執行。GDB提供了亂序執行的功能,也就是說,GDB可以修改程序的執行順序,可以讓程序執行隨意跳躍。這個功能可以由GDB的jump命令來完:

  • jump <linespec>

指定下一條語句的運行點。<linespce>可以是文件的行號,可以是file:line格式,可以是+num這種偏移量格式。表式着下一條運行語句從哪裏開始。

  • jump <address>

這裏的<address>是代碼行的內存地址。

注意,jump命令不會改變當前的程序棧中的內容,所以,當你從一個函數跳到另一個函數時,當函數運行完返回時進行彈棧操作時必然會發生錯誤,可能結果還是非常奇怪的,甚至於產生程序Core Dump。所以最好是同一個函數中進行跳轉。

熟悉彙編的人都知道,程序運行時,有一個寄存器用於保存當前代碼所在的內存地址。所以,jump命令也就是改變了這個寄存器中的值。於是,你可以使用“set $pc”來更改跳轉執行的地址。如:

  • set $pc = 0x485

三、產生信號量

    使用singal命令,可以產生一個信號量給被調試的程序。如:中斷信號Ctrl+C。這非常方便於程序的調試,可以在程序運行的任意位置設置斷點,並在該斷點用GDB產生一個信號量,這種精確地在某處產生信號非常有利程序的調試。
   
語法是:signal <singal>,UNIX的系統信號量通常從1到15。所以<singal>取值也在這個範圍。

single命令和shell的kill命令不同,系統的kill命令發信號給被調試程序時,是由GDB截獲的,而single命令所發出一信號則是直接發給被調試程序的。

四、強制函數返回

如果你的調試斷點在某個函數中,並還有語句沒有執行完。你可以使用return命令強制函數忽略還沒有執行的語句並返回。

  • return
  • return <expression>

使用return命令取消當前函數的執行,並立即返回,如果指定了<expression>,那麼該表達式的值會被認作函數的返回值。

五、強制調用函數

  • call <expr>

表達式中可以一是函數,以此達到強制調用函數的目的。並顯示函數的返回值,如果函數返回值是void,那麼就不顯示。
   
    另一個相似的命令也可以完成這一功能——print,print後面可以跟表達式,所以也可以用他來調用函數,print和call的不同是,如果函數返回void,call則不顯示,print則顯示函數返回值,並把該值存入歷史數據中。

在不同語言中使用GDB

GDB支持下列語言:C, C++, Fortran, PASCAL, Java, Chill, assembly, 和 Modula-2。一般說來,GDB會根據你所調試的程序來確定當然的調試語言,比如:發現文件名後綴爲“.c”的,GDB會認爲是C程序。文件名後綴爲“.C, .cc, .cp, .cpp, .cxx, .c++”的,GDB會認爲是C++程序。而後綴是“.f, .F”的,GDB會認爲是Fortran程序,還有,後綴爲如果是“.s, .S”的會認爲是彙編語言。

也就是說,GDB會根據你所調試的程序的語言,來設置自己的語言環境,並讓GDB的命令跟着語言環境的改變而改變。比如一些GDB命令需要用到表達式或變量時,這些表達式或變量的語法,完全是根據當前的語言環境而改變的。例如C/C++中對指針的語法是*p,而在Modula-2中則是p^。並且,如果你當前的程序是由幾種不同語言一同編譯成的,那到在調試過程中,GDB也能根據不同的語言自動地切換語言環境。這種跟着語言環境而改變的功能,真是體貼開發人員的一種設計。


下面是幾個相關於GDB語言環境的命令:

  • show language

    查看當前的語言環境。如果GDB不能識爲你所調試的編程語言,那麼,C語言被認爲是默認的環境。
   

  • info frame

    查看當前函數的程序語言。
   

  • info source

        查看當前文件的程序語言。
   
如果GDB沒有檢測出當前的程序語言,那麼你也可以手動設置當前的程序語言。使用set language命令即可做到。

當set language命令後什麼也不跟的話,你可以查看GDB所支持的語言種類:

    (gdb) set language
    The currently understood settings are:
   
    local or auto    Automatic setting based on source file
    c                Use the C language
    c++              Use the C++ language
    asm              Use the Asm language
    chill            Use the Chill language
    fortran          Use the Fortran language
    java             Use the Java language
    modula-2         Use the Modula-2 language
    pascal           Use the Pascal language
    scheme           Use the Scheme language

於是你可以在set language後跟上被列出來的程序語言名,來設置當前的語言環境。

後記

    GDB是一個強大的命令行調試工具。大家知道命令行的強大就是在於,其可以形成執行序列,形成腳本。UNIX下的軟件全是命令行的,這給程序開發提代供了極大的便利,命令行軟件的優勢在於,它們可以非常容易的集成在一起,使用幾個簡單的已有工具的命令,就可以做出一個非常強大的功能。
   
    於是UNIX下的軟件比Windows下的軟件更能有機地結合,各自發揮各自的長處,組合成更爲強勁的功能。而Windows下的圖形軟件基本上是各自爲營,互相不能調用,很不利於各種軟件的相互集成。在這裏並不是要和Windows做個什麼比較,所謂“寸有所長,尺有所短”,圖形化工具還是有不如命令行的地方。(看到這句話時,希望各位千萬再也不要認爲我就是“鄙視圖形界面”,和我擡槓了 )
   
    我是根據版本爲5.1.1的GDB所寫的這篇文章,所以可能有些功能已被修改,或是又有更爲強勁的功能。而且,我寫得非常倉促,寫得比較簡略,並且,其中我已經看到有許多錯別字了(我用五筆,所以錯字讓你看不懂),所以,我在這裏對我文中的差錯表示萬分的歉意。
   
    文中所羅列的GDB的功能時,我只是羅列了一些帶用的GDB的命令和使用方法,其實,我這裏只講述的功能大約只佔GDB所有功能的60%吧,詳細的文檔,還是請查看GDB的幫助和使用手冊吧,或許,過段時間,如果我有空,我再寫一篇GDB的高級使用。
   
    我個人非常喜歡GDB的自動調試的功能,這個功能真的很強大,試想,我在UNIX下寫個腳本,讓腳本自動編譯我的程序,被自動調試,並把結果報告出來,調試成功,自動checkin源碼庫。一個命令,編譯帶着調試帶着checkin,多爽啊。只是GDB對自動化調試目前支持還不是很成熟,只能實現半自動化,真心期望着GDB的自動化調試功能的成熟。
   


原文鏈接:https://blog.csdn.net/haoel/article/details/2885

 

 

 

 

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