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用GDB调试程序.pdf
GDB概述
一个调试示例
使用GDB
GDB的命令概貌
GDB中运行UNIX的shell程序
在GDB中运行程序
调试已运行的程序
暂停 / 恢复程序运行
一、设置断点（BreakPoint）
二、设置观察点（WatchPoint）
三、设置捕捉点（CatchPoint）
四、维护停止点
五、停止条件维护
六、为停止点设定运行命令
七、断点菜单
八、恢复程序运行和单步调试
九、信号（Signals）
十、线程（Thread Stops）
查看栈信息
一、显示源代码
二、搜索源代码
三、指定源文件的路径
四、源代码的内存
查看运行时数据
一、表达式
二、程序变量
三、数组
四、输出格式
五、查看内存
六、自动显示
七、设置显示选项
八、历史记录
九、GDB环境变量
十、查看寄存器
改变程序的执行
一、修改变量值
二、跳转执行
三、产生信号量
四、强制函数返回
五、强制调用函数
在不同语言中使用GDB
内容目录
GDB 概述.............................................................................................................................................1
一个调试示例......................................................................................................................................1
使用 GDB.............................................................................................................................................3
GDB 的命令概貌.................................................................................................................................4
GDB 中运行 UNIX 的 shell 程序........................................................................................................5
在 GDB 中运行程序............................................................................................................................5
调试已运行的程序..............................................................................................................................6
暂停 / 恢复程序运行..........................................................................................................................6
一、设置断点（BreakPoint）...............................................................................................................................6
二、设置观察点（WatchPoint）..........................................................................................................................6
三、设置捕捉点（CatchPoint）...........................................................................................................................7
四、维护停止点.....................................................................................................................................................7
五、停止条件维护.................................................................................................................................................8
六、为停止点设定运行命令.................................................................................................................................8
七、断点菜单.........................................................................................................................................................8
八、恢复程序运行和单步调试.............................................................................................................................9
九、信号（Signals）.............................................................................................................................................9
十、线程（Thread Stops）..................................................................................................................................10
查看栈信息........................................................................................................................................10
一、显示源代码...................................................................................................................................................12
二、搜索源代码...................................................................................................................................................12
三、指定源文件的路径.......................................................................................................................................13
四、源代码的内存...............................................................................................................................................13
查看运行时数据................................................................................................................................14
一、表达式...........................................................................................................................................................14
二、程序变量.......................................................................................................................................................14
三、数组...............................................................................................................................................................15
四、输出格式.......................................................................................................................................................15
五、查看内存.......................................................................................................................................................15
六、自动显示.......................................................................................................................................................16
七、设置显示选项...............................................................................................................................................16
八、历史记录.......................................................................................................................................................18
九、GDB 环境变量..............................................................................................................................................18
十、查看寄存器...................................................................................................................................................18
改变程序的执行................................................................................................................................19
一、修改变量值...................................................................................................................................................19
二、跳转执行.......................................................................................................................................................19
三、产生信号量...................................................................................................................................................20
四、强制函数返回...............................................................................................................................................20
五、强制调用函数...............................................................................................................................................20
在不同语言中使用 GDB...................................................................................................................20
1
用 GDB 调试程序
陈皓
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责任。http://haoel.blog.51cto.com/313033/124688
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 cc -g tst.c -o tst
1
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 certain conditions.
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
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i <--------------------- 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) at tst.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++ -g hello.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 的方法有以下几种：
1、gdb
program 也就是你的执行文件，一般在当然目录下。
2、gdb core
用 gdb 同时调试一个运行程序和 core 文件，core 是程序非法执行后 core dump 后产生的文件。
3、gdb
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 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：
3
-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。
GDB 的命令概貌
启动 gdb 后，就你被带入 gdb 的调试环境中，就可以使用 gdb 的命令开始调试程序了，gdb 的命令可以使
用 help 命令来查看，如下所示：
/home/hchen> 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 certain conditions.
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) help
List of classes of commands:
aliases -- Aliases of other commands
breakpoints -- Making program stop at certain points
data -- Examining data
files -- Specifying and examining files
internals -- Maintenance commands
obscure -- Obscure features
running -- Running the program
stack -- Examining the stack
status -- Status inquiries
support -- Support facilities
tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
user-defined -- User-defined commands
Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
(gdb)
gdb 的命令很多，gdb 把之分成许多个种类。help 命令只是例出 gdb 的命令种类，如果要看种类中的命
令，可以使用 help 命令，如：help breakpoints，查看设置断点的所有命令。也可以直接 help
来查看命令的帮助。
gdb 中，输入命令时，可以不用打全命令，只用打命令的前几个字符就可以了，当然，命令的前几个字符
应该要标志着一个唯一的命令，在 Linux 下，你可以敲击两次 TAB 键来补齐命令的全称，如果有重复
的，那么 gdb 会把其例出来。
示例一：在进入函数 func 时，设置一个断点。可以敲入 break func，或是直接就是 b func
4
(gdb) b func
Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.
示例二：敲入 b 按两次 TAB 键，你会看到所有 b 打头的命令：
(gdb) b
backtrace break bt
(gdb)
示例三：只记得函数的前缀，可以这样：
(gdb) b make_ <按 TAB 键>
（再按下一次 TAB 键，你会看到:）
make_a_section_from_file make_environ
make_abs_section make_function_type
make_blockvector make_pointer_type
make_cleanup make_reference_type
make_command make_symbol_completion_list
(gdb) b make_
GDB 把所有 make 开头的函数全部例出来给你查看。
示例四：调试 C++的程序时，有可以函数名一样。如：
(gdb) b 'bubble( M-?
bubble(double,double) bubble(int,int)
(gdb) b 'bubble(
你可以查看到 C++中的所有的重载函数及参数。（注：M-?和“按两次 TAB 键”是一个意思）
要退出 gdb 时，只用发 quit 或命令简称 q 就行了。
GDB 中运行 UNIX 的 shell 程序
在 gdb 环境中，你可以执行 UNIX 的 shell 的命令，使用 gdb 的 shell 命令来完成：
shell
调用 UNIX 的 shell 来执行，环境变量 SHELL 中定义的 UNIX 的 shell 将会被用
来 执行 ， 如 果 SHELL 没 有 定义 ，那 就使 用 UNIX 的 标 准 shell ：/bin/sh 。 （在
Windows 中使用 Command.com 或 cmd.exe）
还有一个 gdb 命令是 make：
make
可以在 gdb 中执行 make 命令来重新 build 自己的程序。这个命令等价于“shell make ”。
在 GDB 中运行程序
当以 gdb 方式启动 gdb 后，gdb 会在 PATH 路径和当前目录中搜索的源文件。如要确
认 gdb 是否读到源文件，可使用 l 或 list 命令，看看 gdb 是否能列出源代码。
在 gdb 中，运行程序使用 r 或是 run 命令。程序的运行，你有可能需要设置下面四方面的事。
1、程序运行参数。
set args 可指定运行时参数。（如：set args 10 20 30 40 50）
show args 命令可以查看设置好的运行参数。
2、运行环境。
path 可设定程序的运行路径。
show paths 查看程序的运行路径。
set environment varname [=value] 设置环境变量。如：set env USER=hchen
show environment [varname] 查看环境变量。
3、工作目录。
cd 相当于 shell 的 cd 命令。
pwd 显示当前的所在目录。
5
4、程序的输入输出。
info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
使用重定向控制程序输出。如：run > outfile
tty 命令可以指写输入输出的终端设备。如：tty /dev/ttyb
调试已运行的程序
两种方法：
1、在 UNIX 下用 ps 查看正在运行的程序的 PID（进程 ID），然后用 gdb PID 格式挂接正在运
行的程序。
2、先用 gdb 关联上源代码，并进行 gdb，在 gdb 中用 attach 命令来挂接进程的 PID。并用
detach 来取消挂接的进程。
暂停 / 恢复程序运行
调试程序中，暂停程序运行是必须的，GDB 可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停
住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。
当进程被 gdb 停住时，你可以使用 info program 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。
在 gdb 中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（BreakPoint）、观察点（WatchPoint）、捕捉点
（CatchPoint）、信号（Signals）、线程停止（Thread Stops）。如果要恢复程序运行，可以使用 c 或是
continue 命令。
一、设置断点（BreakPoint）
我们用 break 命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法：
break
在进入指定函数时停住。C++中可以使用 class::function 或 function(type,type)格式来指定函数名。
break
在指定行号停住。
break +offset
break -offset
在当前行号的前面或后面的 offset 行停住。offiset 为自然数。
break filename:linenum
在源文件 filename 的 linenum 行处停住。
break filename:function
在源文件 filename 的 function 函数的入口处停住。
break *address
在程序运行的内存地址处停住。
break
break 命令没有参数时，表示在下一条指令处停住。
break ... if
...可以是上述的参数，condition 表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置
break if i=100，表示当 i 为 100 时停住程序。
查看断点时，可使用 info 命令，如下所示：（注：n 表示断点号）
info breakpoints [n]
info break [n]
二、设置观察点（WatchPoint）
观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住
程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：
6
watch
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。
rwatch 当表达式（变量）expr 被读时，停住程序。
awatch 当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。
info watchpoints 列出当前所设置了的所有观察点。
三、设置捕捉点（CatchPoint）
你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如：载入共享库（动态链接库）或是 C++的异常。
设置捕捉点的格式为：
catch
当 event 发生时，停住程序。event 可以是下面的内容：
1、throw 一个 C++抛出的异常。（throw 为关键字）
2、catch 一个 C++捕捉到的异常。（catch 为关键字）
3、exec 调用系统调用 exec 时。（exec 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
4、fork 调用系统调用 fork 时。（fork 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
5、vfork 调用系统调用 vfork 时。（vfork 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
6、load 或 load 载入共享库（动态链接库）时。
（load 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
7、unload 或 unload 卸载共享库（动态链接库）时。
（unload 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
tcatch
只设置一次捕捉点，当程序停住以后，应点被自动删除。
四、维护停止点
上面说了如何设置程序的停止点，GDB 中的停止点也就是上述的三类。在 GDB 中，如果你觉得已定义好
的停止点没有用了，你可以使用 delete、clear、disable、enable 这几个命令来进行维护。
clear
清除所有的已定义的停止点。
clear
clear
清除所有设置在函数上的停止点。
clear
clear
清除所有设置在指定行上的停止点。
delete [breakpoints] [range...]
删除指定的断点，breakpoints 为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range 表
示断点号的范围（如：3-7）。其简写命令为 d。
比删除更好的一种方法是 disable 停止点，disable 了的停止点，GDB 不会删除，当你还需要时，enable 即
可，就好像回收站一样。
disable [breakpoints] [range...]
disable 所指定的停止点，breakpoints 为停止点号。如果什么都不指定，表示 disable 所有的停止
点。简写命令是 dis.
enable [breakpoints] [range...]
enable 所指定的停止点，breakpoints 为停止点号。
enable [breakpoints] once range...
enable 所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被 GDB 自动 disable。
7
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