0GDB调试程序进阶

http://www.cnblogs.com/azraelly/archive/2012/12/22/2829256.html
下面只列举我认为重要的
0.反汇编命令disas/disass/disassemble
一.break ... if <condition>
        ...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：
    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。
    rwatch <expr>
        当表达式（变量）expr被读时，停住程序。
    awatch <expr>
        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 <event>
        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 <libname> 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 <libname> 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 <event>
        只设置一次捕捉点，当程序停住以后，应点被自动删除。
四、查看运行时数据
    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。
一、表达式
 print和许多GDB的命令一样，可以接受一个表达式，GDB会根据当前的程序运行的数据来计算这个表达式，既然是表达式，那么就可以是当前程序运行中的const常量、
	变量、函数等内容。可惜的是GDB不能使用你在程序中所定义的宏。

    表达式的语法应该是当前所调试的语言的语法，由于C/C++是一种大众型的语言，所以，本文中的例子都是关于C/C++的。（而关于用GDB调试其它语言的章节，我将在后面介绍）

    在表达式中，有几种GDB所支持的操作符，它们可以用在任何一种语言中。

    @
        是一个和数组有关的操作符，在后面会有更详细的说明。
    ::
        指定一个在文件或是一个函数中的变量。
    {<type>} <addr>
        表示一个指向内存地址<addr>的类型为type的一个对象。

二、程序变量
    在GDB中，你可以随时查看以下三种变量的值：
        1、全局变量（所有文件可见的）
        2、静态全局变量（当前文件可见的）
        3、局部变量（当前Scope可见的）

    如果你的局部变量和全局变量发生冲突（也就是重名），一般情况下是局部变量会隐藏全局变量，也就是说，如果一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时，如果当前停止点在函数中，用print显示出的变量的值会是函数中的局部变量的值。如果此时你想查看全局变量的值时，你可以使用“::”操作符：

        file::variable
    function::variable
    可以通过这种形式指定你所想查看的变量，是哪个文件中的或是哪个函数中的。例如，查看文件f2.c中的全局变量x的值：

    gdb) p 'f2.c'::x

    当然，“::”操作符会和C++中的发生冲突，GDB能自动识别“::” 是否C++的操作符，所以你不必担心在调试C++程序时会出现异常。

    另外，需要注意的是，如果你的程序编译时开启了优化选项，那么在用GDB调试被优化过的程序时，可能会发生某些变量不能访问，或是取值错误码的情况。这个是很正常的，因为优化程序会删改你的程序，整理你程序的语句顺序，剔除一些无意义的变量等，所以在GDB调试这种程序时，运行时的指令和你所编写指令就有不一样，也就会出现你所想象不到的结果。对付这种情况时，需要在编译程序时关闭编译优化。一般来说，几乎所有的编译器都支持编译优化的开关，例如，GNU的C/C++编译器GCC，你可以使用“-gstabs”选项来解决这个问题。关于编译器的参数，还请查看编译器的使用说明文档。

三、数组
    有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句：

        int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));

    于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：
        p *array@len
    @的左边是数组的首地址的值，也就是变量array所指向的内容，右边则是数据的长度，其保存在变量len中，其输出结果，大约是下面这个样子的：

        (gdb) p *array@len
        $1 = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40}
打印vector成员  p *c._M_start@len      其中c._M_start相当于c[0],不要用c.begin()
    如果是静态数组的话，可以直接用print数组名，就可以显示数组中所有数据的内容了。

四、输出格式
    一般来说，GDB会根据变量的类型输出变量的值。但你也可以自定义GDB的输出的格式。例如，你想输出一个整数的十六进制，或是二进制来查看这个整型变量的中的位的情况。要做到这样，你可以使用GDB的数据显示格式：

    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。
        (gdb) p i
        $21 = 101
        (gdb) p/a i
        $22 = 0x65
        (gdb) p/c i
        $23 = 101 'e'
        (gdb) p/f i
        $24 = 1.41531145e-43
        (gdb) p/x i
        $25 = 0x65
        (gdb) p/t i
        $26 = 1100101
五、查看内存
 你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：
    x/<n/f/u> <addr>
    n、f、u是可选的参数。
    n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
    f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
    u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。

    <addr>表示一个内存地址。
    n/f/u三个参数可以一起使用。例如：
    命令打印地址数据：x/3uh 0x54320 表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。
 
六、自动显示
 你可以设置一些自动显示的变量，当程序停住时，或是在你单步跟踪时，这些变量会自动显示。相关的GDB命令是display。

    display <expr>
    display/<fmt> <expr>
    display/<fmt> <addr>

    expr是一个表达式，fmt表示显示的格式，addr表示内存地址，当你用display设定好了一个或多个表达式后，只要你的程序被停下来，GDB会自动显示你所设置的这些表达式的值。

    格式i和s同样被display支持，一个非常有用的命令是：

        display/i $pc

    $pc是GDB的环境变量，表示着指令的地址，/i则表示输出格式为机器指令码，也就是汇编。于是当程序停下后，就会出现源代码和机器指令码相对应的情形，这是一个很有意思的功能。

    下面是一些和display相关的GDB命令：

    undisplay <dnums...>
    delete display <dnums...>
    删除自动显示，dnums意为所设置好了的自动显式的编号。如果要同时删除几个，编号可以用空格分隔，如果要删除一个范围内的编号，可以用减号表示（如：2-5）

    disable display <dnums...>
    enable display <dnums...>
    disable和enalbe不删除自动显示的设置，而只是让其失效和恢复。

    info display
    查看display设置的自动显示的信息。GDB会打出一张表格，向你报告当然调试中设置了多少个自动显示设置，其中包括，设置的编号，表达式，是否enable。
一、修改变量值
 修改被调试程序运行时的变量值，在GDB中很容易实现，使用GDB的print命令即可完成。如：

        (gdb) print x=4

    x=4这个表达式是C/C++的语法，意为把变量x的值修改为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。

    在某些时候，很有可能你的变量和GDB中的参数冲突，如：

        (gdb) whatis width
        type = double
        (gdb) p width
        $4 = 13
        (gdb) set width=47
        Invalid syntax in expression.
    因为，set width是GDB的命令，所以，出现了“Invalid syntax in expression”的设置错误，此时，你可以使用set var命令来告诉GDB，width不是你GDB的参数，而是程序的变量名，如：

        (gdb) set var width=47

    另外，还可能有些情况，GDB并不报告这种错误，所以保险起见，在你改变程序变量取值时，最好都使用set var格式的GDB命令。

二、跳转执行
    一般来说，被调试程序会按照程序代码的运行顺序依次执行。GDB提供了乱序执行的功能，也就是说，GDB可以修改程序的执行顺序，可以让程序执行随意跳跃。这个功能可以由GDB的jump命令来完：

    jump <linespec>
    指定下一条语句的运行点。<linespce>可以是文件的行号，可以是file:line格式，可以是+num这种偏移量格式。表式着下一条运行语句从哪里开始。

    jump <address>
    这里的<address>是代码行的内存地址。

    注意，jump命令不会改变当前的程序栈中的内容，所以，当你从一个函数跳到另一个函数时，当函数运行完返回时进行弹栈操作时必然会发生错误，可能结果还是非常奇怪的，甚至于产生程序Core Dump。所以最好是同一个函数中进行跳转。

    熟悉汇编的人都知道，程序运行时，有一个寄存器用于保存当前代码所在的内存地址。所以，jump命令也就是改变了这个寄存器中的值。于是，你可以使用“set $pc”来更改跳转执行的地址。如：

    set $pc = 0x485

三、产生信号量
    使用singal命令，可以产生一个信号量给被调试的程序。如：中断信号Ctrl+C。这非常方便于程序的调试，可以在程序运行的任意位置设置断点，并在该断点用GDB产生一个信号量，这种精确地在某处产生信号非常有利程序的调试。

    语法是：signal <singal>，UNIX的系统信号量通常从1到15。所以<singal>取值也在这个范围。

    single命令和shell的kill命令不同，系统的kill命令发信号给被调试程序时，是由GDB截获的，而single命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。

四、强制函数返回
    如果你的调试断点在某个函数中，并还有语句没有执行完。你可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。

    return
    return <expression>
    使用return命令取消当前函数的执行，并立即返回，如果指定了<expression>，那么该表达式的值会被认作函数的返回值。

五、强制调用函数
    call <expr>
    表达式中可以一是函数，以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值，如果函数返回值是void，那么就不显示。

    另一个相似的命令也可以完成这一功能——print，print后面可以跟表达式，所以也可以用他来调用函数，print和call的不同是，如果函数返回void，call则不显示，print则显示函数返回值，并把该值存入历史数据中。
下面是几个相关于GDB语言环境的命令：
 show language
        查看当前的语言环境。如果GDB不能识为你所调试的编程语言，那么，C语言被认为是默认的环境。

    info frame
        查看当前函数的程序语言。

    info source
        查看当前文件的程序语言。
查看源程序
—————
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。

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。
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。