Linux GDB程序调试工具使用简单介绍

GDB概述

GDB是GNU开源组织公布的一个强大的UNIX下的程序调试工具。也许，各位比較喜欢那种图形界面方式的，像VC、BCB等IDE的调试，但假设你是在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主要帮忙你完毕以下四个方面的功能：

启动你的程序。能够依照你的自己定义的要求随心所欲的执行程序。
可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点能够是条件表达式）
当程序被停住时，能够检查此时你的程序中所发生的事。
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，基本上也是完毕这些功能，只是在细节上，你会发现GDB这个调试工具的强大，大家可能比較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毕的功能。让我们一一看来。

一个调试演示样例

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <unistd.h>

int func(int n) {

    int sum = 0;

    int i = 0;

    for(i = 0; i < n; i++)

        sum += i;

    return sum;

}

int main() {

    int i;

    long result = 0;

    for(i = 0; i <= 100; i++)

        result += i;

    printf("result[1-100] = %ld\n", result);

    printf("result[1-250] = %ld\n", func(250));

    return 0;

}

编译生成执行文件（Linux下）：

root@iZ2813hasr2Z:~/test/csdnBBS/gdb# gcc test1.c -g -o test1

使用GDB调试：

root@iZ2813hasr2Z:~/test/csdnBBS/gdb# gdb test1

GNU gdb (Ubuntu 7.7.1-0ubuntu5~14.04.2) 7.7.1

Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.

License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

This is free software: you are free to change and redistribute it.

There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"

and "show warranty" for details.

This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".

Type "show configuration" for configuration details.

For bug reporting instructions, please see:

<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.

Find the GDB manual and other documentation resources online at:

<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.

For help, type "help".

Type "apropos word" to search for commands related to "word"...

Reading symbols from test1...done.

(gdb) l

15

16        for(i = 0; i < n; i++)

17            sum += i;

18

19        return sum;

20    }

21

22    int main() {

23        int i;

24        long result = 0;

(gdb)

25

26        for(i = 0; i <= 100; i++)

27            result += i;

28

29        printf("result[1-100] = %ld\n", result);

30

31        printf("result[1-250] = %ld\n", func(250));

32

33        return 0;

34    }

(gdb) break 23

Breakpoint 1 at 0x40057a: file test1.c, line 23.

(gdb) break func

Breakpoint 2 at 0x400544: file test1.c, line 13.

(gdb) info break

Num     Type           Disp Enb Address            What

1       breakpoint     keep y   0x000000000040057a in main at test1.c:23

2       breakpoint     keep y   0x0000000000400544 in func at test1.c:13

(gdb) r

Starting program: /root/test/csdnBBS/gdb/test1

Breakpoint 1, main () at test1.c:24

24        long result = 0;

(gdb) n

26        for(i = 0; i <= 100; i++)

(gdb)

27            result += i;

(gdb)

26        for(i = 0; i <= 100; i++)

(gdb)

27            result += i;

(gdb) c

Continuing.

result[1-100] = 5050

Breakpoint 2, func (n=250) at test1.c:13

13        int sum = 0;

(gdb) n

14        int i = 0;

(gdb)

16        for(i = 0; i < n; i++)

(gdb)

17            sum += i;

(gdb)

16        for(i = 0; i < n; i++)

(gdb)

17            sum += i;

(gdb)

16        for(i = 0; i < n; i++)

(gdb) p sum

$1 = 1

(gdb)

$2 = 1

(gdb) p i

$3 = 1

(gdb) n

17            sum += i;

(gdb)

16        for(i = 0; i < n; i++)

(gdb)

17            sum += i;

(gdb)

16        for(i = 0; i < n; i++)

(gdb)

17            sum += i;

(gdb) p sum

$4 = 6

(gdb) p i

$5 = 4

(gdb) bt

#0  func (n=250) at test1.c:17

#1  0x00000000004005be in main () at test1.c:31

(gdb) finish

Run till exit from #0  func (n=250) at test1.c:17

0x00000000004005be in main () at test1.c:31

31        printf("result[1-250] = %ld\n", func(250));

Value returned is $6 = 31125

(gdb) c

Continuing.

result[1-250] = 31125

[Inferior 1 (process 8494) exited normally]

(gdb) q

使用GDB

一般来说，GDB主要调试的是C/C++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里。使用编译器（cc/gcc/g++）的 -g 參数能够做到这一点。如：

> cc -g hello.c -o hello

> g++ -g hello.cpp -o hello

假设没有-g，你将看不见程序的函数名、变量名，所取代的全是执行时的内存地址。当你用-g把调试信息增加之后，并成功编译目标代码以后。让我们来看看怎样用gdb来调试它。

启动GDB的方法有以下几种：

gdb <program>

program也就是你的执行文件，一般在当前文件夹下。
gdb <program> core

用gdb同一时候调试一个执行程序和core文件。core是程序非法执行后core dump后产生的文件。
gdb <program> <PID>

假设你的程序是一个服务程序。那么你能够指定这个服务程序执行时的进程ID。gdb会自己主动attach上去，并调试它。program应该在PATH环境变量中搜索得到。

GDB启动时，能够加上一些GDB的启动开关，具体的开关能够用gdb -help查看。我在以下仅仅例举一些比較经常使用的參数：

-symbols <file>

-s <file>

从指定文件里读取符号表。

-se file

从指定文件里读取符号表信息，并把它用在可执行文件里。

-core <file>

-c <file>

调试core dump的core文件。

-directory <directory>

-d <directory>

增加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命令概述

启动gdb后，你就被带入gdb的调试环境中，就能够使用gdb的命令開始调试程序了，gdb的命令能够使用help命令来查看，例如以下所看到的：

zjl@zjl-virtual-machine:~/projects/GdbStudy$ gdb

GNU gdb (Ubuntu/Linaro 7.4-2012.04-0ubuntu2.1) 7.4-2012.04

Copyright (C) 2012 Free Software Foundation, Inc.

License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

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and "show warranty" for details.

This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".

For bug reporting instructions, please see:

<http://bugs.launchpad.net/gdb-linaro/>.

(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 all" for the list of all commands.

Type "help" followed by command name for full documentation.

Type "apropos word" to search for commands related to "word".

Command name abbreviations are allowed if unambiguous.

gdb的命令非常多，gdb把之分成很多个种类。

help命令仅仅是例出gdb的命令种类，假设要看种类中的命令，能够使用help 命令，如：help breakpoints，查看设置断点的全部命令。也能够直接help 来查看命令的帮助。

gdb中。输入命令时，能够不用打全命令。仅仅用打命令的前几个字符就能够了。当然，命令的前几个字符应该要标志着一个唯一地命令。在Linux下，你能够敲击两次TAB键来补齐命令的全称，假设有反复的，那么gdb会把其列出来。

演示样例一：在进入函数func时。设置一个断点：能够敲入break func，或是直接就是b func

(gdb) b func

Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.

演示样例二：敲入b按两次TAB键。你会看到全部b打头的命令：

(gdb) b

backtrace break bt

(gdb)

演示样例三：仅仅记得函数的前缀，能够这样：

(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会把全部make开头的函数全部例出来给你查看

演示样例四：调试C++的程序时。有可能函数名一样（重载函数）。如：

(gdb) b 'bubble( M-?

bubble(double,double)  bubble(int,int)

(gdb) b 'bubble(

你能够查看到C++中的全部的重载函数及參数（注：M-?和“按两次TAB键”是一个意思）

要退出gdb，仅仅需使用quit或命令简称q就可以了。

在GDB中执行UNIX的Shell程序

在gdb环境中。你能够执行UNIX的shell的命令，使用gdb的shell命令来完毕：

(gdb) shell <command string>

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。假设SHELL未定义，那就使用UNIX的标准shell：/bin/sh。（在Windows中使用Command.com或cmd.exe）

另一个gdb命令是make：

(gdb) make <make-args>

能够在gdb中执行make命令来又一次build自己的程序。这个命令等价于“shell make ”。

在GDB中执行程序

当以gdb 方式启动gdb后，gdb会在PATH路径和当前文件夹中搜索的源文件。如要确认gdb是否读到源文件。可使用l或list命令，看看gdb能否列出源码。

在gdb中。执行程序使用r或是run命令。

程序的执行，你有可能须要设置以下四方面的事。

程序执行參数

set args 可指定执行时參数（如：set args 10 20 30 40 50）。

show args 命令能够查看设置好的执行參数。

执行环境

path <dir> 可设定程序的执行路径（如：path ./demo/app）。

show paths 查看程序的执行路径。

set environment varname [=value] 环境变量设置。如：set env USER=hchen

show environment [varname] 查看环境变量。

工作文件夹

cd <dir> 相当于shell的cd命令（如：cd ./demo 等价于 shell cd ./demo）。

pwd 显示当前的所在文件夹。

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命令能够指写输入输出的终端设备。

如：tty /dev/ttyb

调试已执行的程序

两种方法：

在Linux下用ps查看正在执行的程序的PID（进程ID）。然后用gdb PID格式挂接正在执行的程序；

gdb a.out 12963

先用gdb 关联源码，并进行gdb，在gdb中用attach命令来挂接进程PID，并用detach来取消挂接的进程。

比如：我们去调试执行例如以下代码的程序。

#include <iostream>

#include <unistd.h>

using namespace std;

int main() {

    long long i = 0;

    while(1) {

        //sleep(1);

        i++;

        //cout << "i value = " << i << endl;

    }

    return 0;

}

编译过程：

g++ -g attach_to_running_process_test.cpp

GDB调试过程：

(gdb) attach 12698

Attaching to program: /root/share/gdbTest/a.out, process 12698

/root/share/gdbTest/a.out has changed; re-reading symbols.

Reading symbols from /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6...(no debugging symbols found)...done.

Loaded symbols for /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libstdc++.so.6

Reading symbols from /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6...Reading symbols from /usr/lib/debug//lib/x86_64-linux-gnu/libc-2.19.so...done.

done.

Loaded symbols for /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6

Reading symbols from /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6...Reading symbols from /usr/lib/debug//lib/x86_64-linux-gnu/libm-2.19.so...done.

done.

Loaded symbols for /lib/x86_64-linux-gnu/libm.so.6

Reading symbols from /lib64/ld-linux-x86-64.so.2...Reading symbols from /usr/lib/debug//lib/x86_64-linux-gnu/ld-2.19.so...done.

done.

Loaded symbols for /lib64/ld-linux-x86-64.so.2

Reading symbols from /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1...(no debugging symbols found)...done.

Loaded symbols for /lib/x86_64-linux-gnu/libgcc_s.so.1

main () at attach_to_running_process_test.cpp:19

19        return 0;

(gdb) p i

$1 = 7065833447

(gdb) p i

$2 = 7065833447

(gdb)

$3 = 7065833447

(gdb) c

Continuing.

^C

Program received signal SIGINT, Interrupt.

main () at attach_to_running_process_test.cpp:19

19        return 0;

(gdb) p i

$4 = 7439387814

(gdb) detach

Detaching from program: /root/share/gdbTest/a.out, process 12698

(gdb) q

停住/恢复程序执行

调试程序中，停住程序执行是必须的，GDB能够方便地停住程序的执行。

你能够设置程序在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停住等等。以便于查看执行时的变量。以及执行时的流程。

当进程被gdb停住时。你能够使用info program来查看程序是否在执行、进程号、被停住的原因等等。

在gdb中，有以下几种停住方式：

断点（breakpoint）

观察点（watchpoint）

捕捉点（catchpoint）

信号（signal）

线程停止（thread stops）

假设恢复程序执行，能够使用c或continue命令。

设置断点（breakpoint）

我们使用break命令来设置断点。

有这样几种设置断点的方法：

（1）break <function>

在进入指定函数时停住。

C++中能够使用class::function或function(type, type)格式来指定函数名（不同类的成员函数可能声明相同，函数可能重载，因此对于重载函数必须指定參数类型）。

（2）break <linenum>

在指定行号停住。

（3）break +offset / break -offset

在当前行号的前面或后面的offset行停住。

offset为自然数。

（4）break filename:linenum

在源文件filename的linenum行处停住。

（5）break filename:function

在源文件filename的function函数的入口处停住。

（6）break *address

在程序执行的内存地址处停住。

（7）break

break命令没有參数时。表示在下一条指令处停住。

（8）break ... if <condtion>

…能够是上述的參数，condition表示条件，在条件成立时停住。比方在循环体中。能够设置break if i=100，表示当i为100时停止程序。

==>> 查看断点时，能够使用info命令。例如以下所看到的：（n表示断点号）

info breakpoints [n]

info break [n]

设置观察点（watchpoint）

观察点一般用来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否发生变化。假设有变化。就马上停止程序。

我们能够使用以下几种方法设置观察点：

（1）watch <expr>

为表达式（变量）expr设置一个观察点。一旦表达式值有变化时。就马上停住程序。

（2）rwatch <expr>

当表达式（变量）被读时，停住程序。

（3）awatch <expr>

当表达式（变量）的值被读或被写时。停住程序。

（4）info watchpoints

列出了当前所设置的全部观察点。

演示样例test1.c的调试过程：

zjl@zjl-virtual-machine:~/projects/GdbStudy$ gdb test1

GNU gdb (Ubuntu/Linaro 7.4-2012.04-0ubuntu2.1) 7.4-2012.04

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and "show warranty" for details.

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For bug reporting instructions, please see:

<http://bugs.launchpad.net/gdb-linaro/>...

Reading symbols from /home/zjl/projects/GdbStudy/test1...done.

(gdb) l

10            sum += i;

11        }

12

13        return sum;

14    }

15

16    int main()

17    {

18        int i;

19        long result = 0;

(gdb) break 20

Breakpoint 1 at 0x400532: file test1.c, line 20.

(gdb) r

Starting program: /home/zjl/projects/GdbStudy/test1

warning: no loadable sections found in added symbol-file system-supplied DSO at 0x7ffff7ffa000

Breakpoint 1, main () at test1.c:21

21        for (i=1; i<=100; i++)

(gdb) watch i

Hardware watchpoint 2: i

(gdb) c

Continuing.

Hardware watchpoint 2: i

Old value = 0

New value = 2

0x0000000000400548 in main () at test1.c:21

21        for (i=1; i<=100; i++)

(gdb) c

Continuing.

Hardware watchpoint 2: i

Old value = 2

New value = 3

0x0000000000400548 in main () at test1.c:21

21        for (i=1; i<=100; i++)

可见，使用watch的过程例如以下：

使用break在观察的变量所在处设置断点；
使用run执行程序，直到断点处。
使用watch设置观察点。
使用continue观察设置的观察点是否发生变化。

疑问：直接设置观察点为什么不行？

==>> 測试对于指针设置观察点。观察值为指针的值。还是指针所在空间。

比如：

root@iZ2813hasr2Z:~/share/gdbTest# gdb a.out

GNU gdb (Ubuntu 7.7.1-0ubuntu5~14.04.2) 7.7.1

Copyright (C) 2014 Free Software Foundation, Inc.

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and "show warranty" for details.

This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".

Type "show configuration" for configuration details.

For bug reporting instructions, please see:

<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.

Find the GDB manual and other documentation resources online at:

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For help, type "help".

Type "apropos word" to search for commands related to "word"...

Reading symbols from a.out...done.

(gdb) l 33

28

29        int i;

30        long result = 0;

31

32        for (i=1; i<=100; i++) {

33            result += i;

34        }

35

36        printf ("result [1-100] = %ld \n", result);

37        printf ("result [1-250] = %d \n", func(250));

(gdb) b 33

Breakpoint 1 at 0x400764: file general.cpp, line 33.

(gdb) watch result

No symbol "result" in current context.

(gdb) watch i

No symbol "i" in current context.

(gdb) r

Starting program: /root/share/gdbTest/a.out

Breakpoint 1, main () at general.cpp:33

33            result += i;

(gdb) watch result

Hardware watchpoint 2: result

No symbol “result” in current context.

也就是说，假设程序没有run，系统就不会对其进行内存分配，因此，result在系统中也没有相应的内存地址。这样，直接进行watch操作会导致觉得系统中没有result这个符号。

设置捕捉点（catchpoint）

能够设置捕捉点来捕捉程序执行时的一些事件，如：加载共享库（动态链接库）或是C++的异常。

设置捕捉点的格式为：

（1）catch <event>

当event发生时。停住程序。

event能够是以下的内容：

throw 一个 C++ 抛出的异常（throw为关键字）
catch 一个 C++ 捕捉的异常（catch为关键字）
exec 调用系统调用exec时（exec为关键字。眼下此功能仅仅在HP-UX下实用）
fork 调用系统调用fork时（fork为关键字，眼下此功能仅仅在HP-UX下实用）
vfork 调用系统调用vfork时（vfork为关键字，眼下此功能仅仅在HP-UX下实用）
load 或 load 加载共享库（动态链接库）时（load为关键字，眼下此功能仅仅在HP-UX下实用）
unload 或 unload 卸载共享库（动态链接库）时（unload为关键字。眼下此功能仅仅在HP-UX下实用）

（2）tcatch <event>

仅仅设置依次捕捉点，当程序停住以后，该捕捉点被自己主动删除。

维护停止点

前面说了怎样设置程序的停止点，gdb中的停止点也是上述的三类。

在gdb中。假设你觉得已定义好的停止点没实用了。能够使用delete、clear、disable、enable命令来进行维护。

（1）clear

清除全部的已定义的停止点。

使用方法：

clear <function>

clear <filename:function>

清除全部设置在函数function上的停止点。

clear <linenum>

clear <filename:linenum>

清除全部设置在指定行上的停止点。

（2）delete

删除指定的停止点。

使用方法：

delete [breakpoints] [range...]

删除指定的断点，breakpoint为断点号。假设不指定断点号，则表示删除全部的断点。range表示断点号的范围。

其简写命令为d。

（3）disable/enable

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。当你还须要时，enable就可以。就好像回收站一样（删除与还原的过程）。

使用方法：

disable [breakpoints] [range...]

disable所指定的停止点，breakpoint为停止点号。假设什么都不指定。表示disable全部的停止点。简写命令为dis。

enable [breakpoints] [range...]

enable所指定的停止点，breakpoint为停止点号。

enable [breakpoints] once [range...]

enable所指定的停止点一次。当程序停住后，该停止点马上被gdb自己主动disable。

enable [breakpoints] delete [range...]

enable所指定的停止点一次，当程序停住后。该停止点马上被gdb删除。

停止条件维护

前面在说到设置断点时。我们提到过能够设置一个条件，当条件成立时，程序自己主动停止，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。而且，条件设置好后，我们能够用condition命令来改动断点的条件。（仅仅有break和watch命令支持if。catch眼下暂不支持if）。

condition <bnum> <expression>

改动断点号为bnum的停止条件为expression。

condition <bnum>

清除断点号为bnum的停止条件。

另一个比較特殊的维护命令ignore。你能够指定程序执行时。忽略停止条件几次。

ignore <bum> <count>

表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。

为停止点设定执行命令

我们能够使用GDB提供的command命令来设置停止点的执行命令。也就是说，当执行的程序在被停止住时。我们能够让其自己主动执行一些别的命令。这非常有利行自己主动化调试。对基于GDB的自己主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会依次执行命令列表中的命令。

比如：

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，假设程序被停住后，也就是。一旦x的值在foo函数中大于0，GDB会自己主动打印出x的值。并继续执行程序。

假设你要清除断点上的命令序列，那么仅仅要简单的执行一下commands命令。并直接再打个end就可以了。

break foo if x>0

commands

end

断点菜单

在C++中。可能会反复出现同一个名字的函数若干次（函数重载）。在这样的情况下。break 不能告诉gdb要停在哪个函数的入口。当然，你能够使用break

    (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 0xb26c: 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列出了全部after的重载函数，你选一下列表编号就可以。

0表示放弃设置断点，1表示全部函数都设置断点。

恢复程序执行和单步调试

当程序被停住，能够使用continue命令恢复程序的执行直至程序结束。或者下一个断点到来。同一时候。也能够使用step或next命令来实现程序单步跟踪。

（1）continue/c/fg

continue [ignore-count]

c [ignore-count]

fg [ignore-count]

恢复程序执行。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。

（2）step/s

step <count>

单步跟踪，假设有函数调用。step会进入该调用函数。

进入函数的前提是。此函被编译有debug信息。此命令类似VC等工具中的step in。后面能够加count也能够不加。不加表示逐条执行。加count表示执行后面的count条指令。然后再停住。

（3）next/n

next <count>

相同单步跟踪。假设有函数调用，next不会进入该调用函数。非常像VC等工具中的step over。后面能够加count也能够不加，不加表示逐条执行。加表示执行后面的count条指令，然后再停住。

（4）finish

执行程序。直到当前函数完毕返回。

并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及參数值等信息。

（5）until/u

当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时。这个命令能够执行程序直到退出循环体。

（6）stepi/si、nexti/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毕，stepi和nexti能够单步执行机器指令。与之中的一个样有相同功能的命令是“display/i $pc” ，当执行完这个命令后，单步跟踪会在打出程序代码的同一时候打出机器指令（也就是汇编代码）。

（7）set step-mode

set step-mode on

打开step-mode模式。于是。在进行单步跟踪时，程序不会由于没有debug信息而不停住。

这个參数有非常利于查看机器码。

set step-mod off

关闭step-mode模式。

信号（signal）

信号是一种软中断，是一种处理异步事件的方法。一般来说。操作系统都支持很多信号。尤其是UNIX，比較重要应用程序一般都会处理信号。

UNIX定义了很多信号。比方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表示终止程序执行的信号，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不论什么一种信号。你能够告诉gdb须要处理哪一种信号。你能够要求gdb收到你所指定的信号时，马上停住正在执行的程序，以供你进行调试。你能够用gdb的handle命令来完毕这一功能。

`handle <signal> <keywords...>`

在gdb中定义一个信号处理。

信号能够以SIG开头或不以SIG开头，能够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。当中包含SIGIO。SIGIOT，SIGKILL三个信号）。也能够使用关键字all来标明要处理全部的信号。一旦被调试的程序接收到信号，执行程序马上会被gdb停住，以供调试。其<keywords>能够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不会停住程序的执行，但会打出消息告诉你收到这样的信号

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

信息显示命令：

info signals

info handle

查看有哪些信号正在被gdb检測中。

线程

假设你程序是多线程的话。你能够定义你的断点是否在全部的线程上。或是在某个特定的线程。GDB非常easy帮你完毕这一工作。

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，你能够通过“info threads”命令来查看正在执行程序中的线程信息。假设你不指定thread 则表示你的断点设在全部线程上面。

你还能够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，全部的执行线程都会被停住。这方便你查看执行程序的整体情况。而在你恢复程序执行时，全部的线程也会被恢复执行。那怕是主进程在被单步调试时。

查看栈信息

当程序被停住了，你须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、函数的參数、函数内的局部变量都会被压入“栈”（stack）中。你能够使用gdb命令来查看当前的栈中的信息。

以下是一些查看函数调用栈的gdb命令：

（1）backtrace/bt

打印当前的函数调用栈的全部信息。如：

(gdb) backtrace

#0  Student::setStudentInfo (this=0x602010, score=98.5) at test2.cpp:30

#1  0x00000000004007e3 in main () at test2.cpp:48

从上能够看出函数的调用栈信息：main()—>>>Student::setStudentInfo(double)

backtrace <n>

bt <n>

n是一个正整数，表示仅仅打印栈顶上n层的栈信息。

backtrace <-n>

bt <-n>

-n表示一个负整数，表示仅仅打印栈底下n层的栈信息。

(gdb) bt 1

#0  Student::setStudentInfo (this=0x602010, score=98.5) at test2.cpp:30

(More stack frames follow...)

(gdb) bt -1

#1  0x00000000004007e3 in main () at test2.cpp:48

假设你要查看某一层的信息，你须要切换当前的栈，一般来说，程序停止时，最顶层的栈就是当前栈，假设你要查看栈以下层的具体信息，首先要做的就是切换当前栈。

（2）frame/f/up/down

frame <n>

f <n>

n是一个从0開始的整数。是栈中的层编号。比方，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，能够不加n，表示向上移动1层

down <n>

表示向栈的以下移动n层，能够不加n，表示向下移动1层

==>> 上面的命令，都会打印出移动到的栈层的信息。

假设不信息打印，能够使用以下三个命令：

select-frame <n>相应于 frame 命令。

up-silently <n> 相应于 up 命令；

down-silently <n> 相应于 down 命令。

查看当前栈层的信息。你能够使用以下的gdb命令：

frame / f

该命令会打印出这些栈信息：栈的层编号，当前的函数名，函数的參数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。

info frame

info f

该命令会打印出更为具体的当前栈层的信息，仅仅只是。大多数都是执行时的内存地址。比方：函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址。眼下的函数是由什么样的程序语言写成的、函数參数地址及值、局部变量的地址等等。

如：

(gdb) f

 #1  0x00000000004007e3 in main () at test2.cpp:48

 48        st->setStudentInfo(s);

(gdb) info f

Stack level 1, frame at 0x7fffffffe5a0:

rip = 0x4007e3 in main (test2.cpp:48); saved rip 0x7ffff773d76d

caller of frame at 0x7fffffffe560

source language c++.

Arglist at 0x7fffffffe590, args:

Locals at 0x7fffffffe590, Previous frame's sp is 0x7fffffffe5a0

Saved registers:

  rbx at 0x7fffffffe588, rbp at 0x7fffffffe590, rip at 0x7fffffffe598

(gdb) down

 #0  Student::setStudentInfo (this=0x602010, score=98.5) at test2.cpp:30

 30        this->score = score;

(gdb) info f

Stack level 0, frame at 0x7fffffffe560:

rip = 0x400725 in Student::setStudentInfo (test2.cpp:30); saved rip 0x4007e3

called by frame at 0x7fffffffe5a0

source language c++.

Arglist at 0x7fffffffe550, args: this=0x602010, score=98.5

Locals at 0x7fffffffe550, Previous frame's sp is 0x7fffffffe560

Saved registers:

  rbp at 0x7fffffffe550, rip at 0x7fffffffe558

信息打印命令：

info args

打印出当前函数的參数名及其值。

info locals

打印出当前函数中全部局部变量及其值。

info catch

打印出当前函数中的异常处理信息。

查看源程序

显示源码

GDB 能够打印出所调试程序的源码，当然。在程序编译时一定要加上-g的參数，把源程序信息编译到执行文件里。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。

你能够用list命令来打印程序的源码。还是来看一看查看源码的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。

通常是打印当前行的上5行和下5行，假设显示函数是是上2行下8行，默认是10行，当然，你也能够定制显示的范围，使用以下命令能够设置一次显示源程序的行数。

set listsize <count>

设置一次显示源码的行数。

show listsize

查看当前listsize的设置。

list命令还有以下的使用方法：

list <first>, <last>

显示从first行到last行之间的源码。

list , <last>

显示从当前行到last行之间的源码。

list +

往后显示源码。

一般来说在list后面能够跟以下这们的參数：

<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> 哪个文件里的哪个函数。
<*address> 程序执行时的语句在内存中的地址。

搜索源码

不仅如此，GDB还提供了源码搜索的命令：

forward-search <regexp>

search <regexp>

向前面搜索。

reverse-search <regexp>

全部搜索。

当中，就是正則表達式。也主一个字符串的匹配模式，关于正則表達式。我就不在这里讲了，还请各位查看相关资料。

指定源文件的路径

某些时候，用-g编译过后的执行程序中仅仅是包含了源文件的名字。没有路径名。GDB提供了能够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。假设你要指定多个路径，UNIX下你能够使用“:”，Windows下你能够使用“;”。

directory

清除全部的自己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。

源码的内存

你能够使用info line命令来查看源码在内存中的地址。

info line后面能够跟“行号”。“函数名”，“文件名称:行号”，“文件名称:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在执行时的内存地址，如：

(gdb) info line test1.c:func

Line 4 of "test1.c" starts at address 0x4004f4 <func> and ends at 0x4004fb <func+7>.

另一个命令disassemble，你能够查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把眼下内存中的指令dump出来。

如以下的演示样例表示查看函数func的汇编代码。

(gdb) disassemble func

Dump of assembler code for function func:

   0x00000000004004f4 <+0>:    push   %rbp

   0x00000000004004f5 <+1>:    mov    %rsp,%rbp

   0x00000000004004f8 <+4>:    mov    %edi,-0x14(%rbp)

   0x00000000004004fb <+7>:    movl   $0x0,-0x8(%rbp)

   0x0000000000400502 <+14>:    movl   $0x0,-0x4(%rbp)

   0x0000000000400509 <+21>:    jmp    0x400515 <func+33>

   0x000000000040050b <+23>:    mov    -0x4(%rbp),%eax

   0x000000000040050e <+26>:    add    %eax,-0x8(%rbp)

   0x0000000000400511 <+29>:    addl   $0x1,-0x4(%rbp)

   0x0000000000400515 <+33>:    mov    -0x4(%rbp),%eax

   0x0000000000400518 <+36>:    cmp    -0x14(%rbp),%eax

   0x000000000040051b <+39>:    jl     0x40050b <func+23>

   0x000000000040051d <+41>:    mov    -0x8(%rbp),%eax

   0x0000000000400520 <+44>:    pop    %rbp

   0x0000000000400521 <+45>:    retq

End of assembler dump.

查看执行时数据

当你调试程序时，当程序被停住时。你能够使用print命令（简写命令为p），或者统一命令inspect来查看当前程序的执行数据。

print命令的格式是：

print <expr>

print /<f> <expr>

<expr>是表达式，是你所调程序的语言的表达式（GDB能够调试多重编程语言），是输出的格式，比方，假设要把表达式按16进制的格式输出。那么就是/x。

表达式

print和很多GDB的命令一样，能够接受一个表达式，GDB会依据当前的程序执行的数据来计算这个表达式，既然是表达式，那么就能够是当前程序执行中的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，本文中的样例都是关于C/C++的。

在表达式中，有几种GDB所支持的操作符，它们能够用在不论什么一种语言中。

@

是一个和数组有关的操作符。在后面会有更具体的说明。
::

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的类型为type的一个对象。

程序变量

在GDB中，你能够随时查看以下三种变量的值：

全局变量（全部文件可见的）
静态全局变量（当前文件可见的）
局部变量（当前Scope可见的）

假设你的局部变量和全局变量发生冲突（也就是重名），普通情况下是局部变量会隐藏全局变量，也就是说，假设一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时。假设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。

假设此时你想查看全局变量的值时，你能够使用“::”操作符：

file::variable

function::variable

能够通过这样的形式指定你所想查看的变量，不管是哪个文件里的或是哪个函数中的。

比如。查看文件test2.c中的全局变量x的值：

gdb) p 'test2.c'::x

当然，“::”操作符会和C++中的类发生冲突。GDB能自己主动识别“::” 是否C++的操作符。所以你不必操心在调试C++程序时会出现异常。

另外，须要注意的是，假设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訪问。或是取值错误码的情况。

这个是非常正常的，由于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调试这样的程序时，执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。对付这样的情况时，须要在编译程序时关闭编译优化。

一般来说。差点儿全部的编译器都支持编译优化的开关，比如，GNU的C/C++编译器GCC，你能够使用“-gstabs”选项来解决问题。关于编译器的參数。还请查看编译器的使用说明文档。

数组

有时候，你须要查看一段连续的内存空间的值。

比方数组的一段。或是动态分配的数据的大小。

你能够使用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。

比如，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，你能够以例如以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，大约是以下这个样子的：

(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}

假设是静态数组的话。能够直接用print数组名。就能够显示数组中全部数据的内容了。

输出格式

一般来说，GDB会依据变量的类型输出变量的值。可是。你也能够自己定义GDB的输出的格式。比如，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。你能够使用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

$1 = 64

(gdb) p /a i

$2 = 0x40

(gdb) p /x i

$3 = 0x40

(gdb) p /c i

$4 = 64 '@'

(gdb) p /f i

$5 = 8.96831017e-44

(gdb) p /o i

$6 = 0100

(gdb) p /t i

$7 = 1000000

查看内存

你能够使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。

x命令的语法例如以下所看到的：

examine /<n/f/u> <addr>

x /<n/f/u> <addr>

当中，n、f、u是可选的參数。

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。參见上面。假设地址所指的是字符串，那么格式能够是s。假设地十是指令地址，那么格式能够是i。

u表示从当前地址往后请求的字节数，假设不指定的话，GDB默认是4个bytes。u參数能够用以下的字符来取代，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開始，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三个參数能够一起使用。

比如：

命令：x /3uh 0x54320

该命令表示。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。

自己主动显示

你能够设置一些自己主动显示的变量。当程序停住时。或是在你单步跟踪时。这些变量会自己主动显示。

设置显示选项

GDB中关于显示的选项比較多，这里我仅仅例举大多数经常使用的选项。

set print address

set print address on

打开地址输出，当程序显示函数信息时。GDB会显出函数的參数地址。系统默觉得打开的。如：

(gdb) f

#0  set_quotes (lq=0x34c78 "<<", rq=0x34c88 ">>")

    at input.c:530

 530         if (lquote != def_lquote)

set print address off

关闭函数的參数地址显示。结果例如以下：

(gdb) f

#0  set_quotes (lq= "<<", rq= ">>")

    at input.c:530

 530         if (lquote != def_lquote)

show print address

查看当前地址显示选项是否打开。

set print array

set print array on

打开数组显示，打开后当数组显示时，每个元素占一行。假设不打开的话。每个元素则以逗号分隔。这个选项默认是关闭的。与之相关的两个命令例如以下，我就不再多说了。

set print array off

show print array

set print elements <number-of-elements>

这个选项主要是设置数组的。假设你的数组太大了，那么就能够指定一个来指定数据显示的最大长度。当到达这个长度时。GDB就不再往下显示了。假设设置为0，则表示不限制。

show print elements

查看print elements的选项信息。

set print null-stop <on/off>

假设打开了这个选项，那么当显示字符串时，遇到结束符则停止显示。这个选项默觉得off。

set print pretty on

假设打开printf pretty这个选项。那么当GDB显示结构体时会比較美丽。

如：

$1 = {

  next = 0x0,

  flags = {

  sweet = 1,

  sour = 1

  },

  meat = 0x54 "Pork"

}

set print pretty off

关闭printf pretty这个选项。GDB显示结构体时会例如以下显示：

$1 = {next = 0x0, flags = {sweet = 1, sour = 1}, meat = 0x54 "Pork"}

show print pretty

查看GDB是怎样显示结构体的。

set print sevenbit-strings <on/off>

设置字符显示。是否按“/nnn”的格式显示，假设打开，则字符串或字符数据按/nnn显示。如“/065”。

show print sevenbit-strings

查看字符显示开关是否打开。

set print object <on/off>

在C++中，假设一个对象指针指向其派生类。假设打开这个选项。GDB会自己主动依照虚方法调用的规则显示输出。假设关闭这个选项的话，GDB就不管虚函数表了。这个选项默认是off。

show print object

查看对象选项的设置。

set print static-members <on/off>

这个选项表示。当显示一个C++对象中的内容是，是否显示当中的静态数据成员。默认是on。

show print static-members

查看静态数据成员选项设置。

set print vtbl <on/off>

当此选项打开时，GDB将用比較规整的格式来显示虚函数表时。其默认是关闭的。

show print vtbl

查看虚函数显示格式的选项。

历史记录

当你用GDB的print查看程序执行时的数据时，你每个print都会被GDB记录下来。GDB会以$1, $2, $3 .....这样的方式为你每个print命令编上号。于是。你能够使用这个编号訪问曾经的表达式，如$1。这个功能所带来的优点是，假设你先前输入了一个比較长的表达式，假设你还想查看这个表达式的值。你能够使用历史记录来訪问，省去了反复输入。

GDB环境变量

你能够在GDB的调试环境中定义自己的变量。用来保存一些调试程序中的执行数据。要定义一个GDB的变量非常简单仅仅需。使用GDB的set命令。

GDB的环境变量和UNIX一样，也是以$起头。如：

set $foo = *object_ptr

使用环境变量时，GDB会在你第一次使用时创建这个变量，而在以后的使用中。则直接对其賦值。

环境变量没有类型，你能够给环境变量定义任一的类型。包含结构体和数组。

show convenience

该命令查看当前所设置的全部的环境变量。

这是一个比較强大的功能。环境变量和程序变量的交互使用，将使得程序调试更为灵活便捷。

比如：

set $i = 0

print bar[$i++]->contents

于是，当你就不必。print bar[0]->contents, print bar[1]->contents地输入命令了。输入这样的命令后，仅仅用敲回车，反复执行上一条语句，环境变量会自己主动累加，从而完毕逐个输出的功能。

查看寄存器

要查看寄存器的值。非常简单。能够使用例如以下命令：

info registers

查看寄存器的情况。（除了浮点寄存器）

info all-registers

查看全部寄存器的情况。（包含浮点寄存器）

info registers <regname ...>

查看所指定的寄存器的情况。

寄存器中放置了程序执行时的数据。比方程序当前执行的指令地址（ip），程序的当前堆栈地址（sp）等等。

你相同能够使用print命令来訪问寄存器的情况。仅仅须要在寄存器名字前加一个$符号就能够了。

如：p $eip。

改变程序的执行

一旦使用GDB挂上被调试程序。当程序执行起来后，你能够依据自己的调试思路来动态地在GDB中更改当前被调试程序的执行线路或是其变量的值。这个强大的功能能够让你更好的调试你的程序，比方，你能够在程序的一次执行中走遍程序的全部分支。

改动变量值

改动被调试程序执行时的变量值，在GDB中非常easy实现，使用GDB的print命令就可以完毕。如：

(gdb) print x=4

x=4这个表达式是C/C++的语法，意为把变量x的值改动为4。假设你当前调试的语言是Pascal，那么你能够使用Pascal的语法：x:=4。

在某些时候，非常有可能你的变量和GDB中的參数冲突。如：

(gdb) whatis width

type = double

(gdb) p width

$4 = 13

(gdb) set width=47

Invalid syntax in expression.

由于，set width是GDB的命令。所以，出现了“Invalid syntax in expression”的设置错误，此时，你能够使用set var命令来告诉GDB。width不是你GDB的參数，而是程序的变量名。如：

(gdb) set var width=47

另外，还可能有些情况，GDB并不报告这样的错误，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。

跳转执行

一般来说。被调试程序会依照程序代码的执行顺序依次执行。

GDB提供了乱序执行的功能。也就是说。GDB能够改动程序的执行顺序。能够让程序执行任意跳跃。这个功能能够由GDB的jump命令来完：

jump <linespec>

指定下一条语句的执行点。<linespce>能够是文件的行号，能够是file:line格式。能够是+num这样的偏移量格式。表示下一条执行语句从哪里開始。

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，当函数执行完返回时进行弹栈操作时必定会错误发生，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，程序执行时。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。你能够使用“set $pc”来更改跳转执行的地址。

如：

set $pc = 0x485

产生信号量

使用singal命令，能够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。能够在程序执行的任何位置设置断点，并在该断点用GDB产生一个信号量，这样的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。

signal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signal命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。

强制函数返回

假设你的调试断点在某个函数中，并还有语句没有执行完。

你能够使用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，并马上返回，假设指定了<expression>，那么该表达式的值会被认作函数的返回值。

强制调用函数

call <expr>

表达式中能够一是函数。以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值，假设函数返回值是void，那么就不显示。

另一个类似的命令也能够完毕这一功能——print。print后面能够跟表达式，所以也能够用他来调用函数，print和call的不同是，假设函数返回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。