GDB调试器使用总结

概述：GDB是linux下调试程序的神器，做为linux程序员，如果不能熟练的使用GDB进行程序调试，那将是很失败的事情。强大的功能使GDB的使用也变得比较复杂，如果是初学者肯定会比繁杂的命令吓到。下面是整理的一些我认为会比较有帮助的部分。下文中以">"开头的命令是linux的shell命令，以"(GDB)"开头的则是GDB内部命令。

 

0.转储功能(core dump)：

    (1).开启转储功能：首先用 >ulimit -c 查看是否开启转储功能，如果命令返回不是0则已经开启，否则就是未开启。>ulimit -c unlimited 命令可以开启转储功能。也可以用 >ulimit -c 1024来设定转储文件的大小。

 

    (2).设定转储文件生成地址：编辑/etc/sysctl.conf文件，在文件最后加入下列两行：

        kernel.core_pattern = /var/core/%t-%e-%p.core

        kernel.core_uses_pid = 0

    然后将文件保存起来，保存完成之后执行：>sysctl -p命令（注意：执行这个命令需要root权限。）。此时执行一个会当机的程序，会在/var/core/文件夹下面生成转储文件（例如：1432378356-a.out-4821.core）。上面设定的文件名是有固定格式的，core_pattern中设定的就是文件保存目录和文件的名字格式。其中%t是转储时的unix时间戳，%e是当前执行的文件名，%p是crash进程的PID。格式符说明如下：

格式符号	说明
%%	%字符本身
%p	被转储进程的进程ID(PID)
%u	被转储进程的真是用户ID(UID)
%g	被转储进程的真是组(GID)
%s	引发转储的信号编号
%t	转储时间，unix时间戳(从1970年1月1日0时开始的秒数)
%h	主机名
%e	可执行文件的名称
%c	转储文件的大小上限(内核版本2.6.24以后可使用)

    (3).转储文件的压缩：通过在/etc/sysctl.conf文件的core_pattern中加入压缩脚本以及管道命令，可以对生成的转储文件进行压缩。首先在/etc/sysctl.conf文件中加入下列两行（如果已经存在则修改成下面的形式）：

        kernel.core_pattern = |/usr/localsbin/zipsh %t %e %p

        kernel.core_uses_pid = 0

    保存文件，然后执行：>sysctl -p命令。

    /usr/local/sbin/zipsh文件的内容如下：

        #!/bin/sh

        exec gzip - > /var/core/$1-$2-$3.core.gz

    这样的话，以后都会在/var/core下生成压缩的转储文件。

1.基本信息查看：

    (1).栈信息：不管是操作转储文件还是用GDB设置断点进行调试，都可以输入(GDB)bt打印栈内容进行查看。一般的当机BUG，看下当机的位置，然后看下源代码基本就可以解决了。但是很多情况下简单的(GDB)bt还查不到问题，这时候就要涉及到比较复杂的操作。下面罗列了一些对栈的操作：

        (GDB) bt：显示所有栈帧。

        (GDB) bt 10：显示前面10个栈帧。

        (GDB) bt -10：显示后面10个栈帧。

        (GDB) bt full：显示栈帧以及局部变量。

        (GDB) bt full 10：显示前面10个栈帧以及局部变量。

        (GDB) bt full -10：显示后面10个栈帧以及局部变量。

        (GDB) frame <栈帧编号>：进入指定的栈帧中，然后可以查看当前栈帧中的局部变量，以及栈帧内容等信息。

        (GDB) info frame <栈帧编号>：可以查看指定栈帧的详细信息。

        (GDB) up：进入上层栈帧。

        (GDB) down：进入下层栈帧。

 

    (2).变量：调试BUG过程中查看变量信息是很有帮助的操作，查看方式如下：

        (GDB) p <变量名>

 

    (3).寄存器：对于调试来说寄存器中的值也很重要，可以查看到当前正在执行的指令的地址等。具体操作罗列如下：   

        (GDB) info reg：显示所有寄存器。可以简写为：i r。如果要查看具体的寄存器可以这样：i $ebx

        (GDB) p $eax：显示eax寄存器内容。

        (GDB) p/c $eax：用字符显示eax寄存器内容，反斜杠后面的是显示格式，可使用的格式见下表：该表在显示内存内容的x命令中也是通用的。

格式	说明
x	显示为十六进制数
d	显示为十进制数
u	显示为无符号十进制数
o	显示为八进制数
t	显示为二进制数
a	显示为地址
c	显示为字符（ASCII）
f	显示为浮点小数
s	显示为字符串
i	显示为机器语言（仅在显示内存的x命令中可用）

    (4).内存：可以查看具体内存地址中的内容，比如：目前执行的汇编指令，以及栈中内容等。

        (GDB) x $pc：显示程序指针指向位置的内容。

        (GDB) x/i $pc：显示程序当前位置的汇编指令。

        (GDB) x/10i $pc：显示程序当前位置开始往后的10条汇编指令。

        (GDB) disassem $pc：反汇编当前函数。简写为：disas $pc。

   

2.调试：

    (1).断点：调试程序中，设置断点进行调试是最方便有效的手段，因此学会如果灵活设置断点是调试的基本功。：

        A.设置断点：

            (GDB) break <函数名>：对当前正在执行的文件中的指定函数设置断点。可简写为：(GDB) b <函数名>

            (GDB) break <行号>：对当前正在执行的文件中的特定行设置断点。可简写为：(GDB) b <行号>

            (GDB) break <文件名：行号>：对指定文件的指定行设置断点。最常用的设置断点方式。可简写为：(GDB) b <文件名：行号>

            (GDB) break <文件名：函数名>：对指定文件的指定函数设置断点。C++类中的方法似乎不好使。可简写为：(GDB) b <文件名：函数名>

            (GDB) break <+/-偏移量>：当前指令行+/-偏移量出设置断点。可简写为：b <+/-偏移量>

            (GDB) break <*地址>：指定地址处设置断点。可简写为：b <*地址>

        B.查看、删除断点：            

            (GDB) info break ：显示所有断点以及监视点。可简写为：(GDB) i b

            (GDB) delete <编号>：删除编号指向的断点或者监视点。可简写为：(GDB) d <编号>

            (GDB) clear <行号>：删除改行的断点。

            (GDB) clear <文件名：行号>：删除改行的断点。

        C.设置无效、有效断点：

            (GDB) disable <断点编号> ： 当前断点设置为无效。

            (GDB) enable <断点编号>：当前断点设置为有效。

            

    (2).监视点：可以监视某个变量，在变量被访问或者被修改时程序会在当前点进入断点。删除，查看监视点的方式与断点相同。设置监视点方式如下：            

        (GDB) watch <表达式>：表达式发生变化时暂停。

        (GDB) awatch <表达式>：表达式访问或者改变时暂停。

        (GDB) rwatch <表达式>：表达式被访问时暂停。

 

    (3).条件断点：在调试程序过程中，有时候我们只想在某个条件下停止程序，然后进行单步调试，而条件断点就是为此而设计。下面是条件断点的操作方式：    

        (GDB) b <断点> if <条件表达式> : 例如：b main.cpp:8 if x=10 && y=10

        (GDB) condition <断点编号>：删除该断点的条件。

        (GDB) condition <断点编号> <条件表达式>：修改断点条件。例如：condition 1 x=10 && y=10

        

    (4).断点命令：每次断点发生时候，想要查看的变量很多时，如果每个变量都手动print则需要浪费很多时间。断点命令可以在断点发生时批量执行GDB命令。下面是断点命令的设置方式：

        (GDB) commands <断点编号>

        (GDB) >print x

        (GDB) >print y

        (GDB) >end

        首先输入GDB命令commands <断点编号>然后回车，这时候会出现>提示符。出现>提示符后可以输入断点发生时需要执行的GDB命令，每行一条，全部输入完成后输入end结束断点命令。

        

    (5).反复执行：单步执行时如果进入了你不关心的函数，你想立即跳出函数；或者进入了大循环中，你想立即循环。下面的命令可以帮到你：    

        (GDB) ignore <断点编号> <次数>：忽略N次断点。

        (GDB) c N： 执行N次指令，会忽略断点。

        (GDB) s/stepi/n/nexti N：往后执行N行，不会忽略断点。

        (GDB) finish：执行完当前函数后停止，不会忽略断点。

        (GDB) until：执行完当前循环后停止，不会忽略断点。

        (GDB) until <地址>：执行到指定地址停止。

        

    (6).设置变量值：对变量的值进行控制，可以更快的调试自己的程序。下面就是设置变量值的方法：

         (GDB) set variable <变量> = <表达式>：将变量的值设定为指定表达式的值。例如 set variable x=10

 

    (7).手动生成转储文件：

        (GDB) generate-core-file 简写为：(GDB) gcore

 

3.调试在线进程：

    (1).启动GDB时链接目标进程：在启动GDB的时候，通过参数-p指定目标进程，就可以进入调试状态。刚链接成功后，程序是暂停运行状态，你可以进行设置断点等操作，然后输入(GDB) c 命令继续运行。命令如下：

        >gdb -p <PID>：PID是进程ID，可以通过>ps aux | grep <程序名> 获得。或者直接 >gdb -p  `pidof <程序名>`也可以。>pidof <程序名>是通过名字获取进程ID的命令。

 

    (2).GDB中链接目标进程：

        (GDB) attach <PID>

 

    (3).断开链接：

        (GDB) detach

 

4.调试多线程程序：

    (1).查看线程：

        (GDB) info thread：查看所有线程信息，可简写为：i thr

 

    (2).切换到指定线程：

         (GDB) thread <线程编号>：选中出现问题的线程，可简写为：thr <线程编号>

 

    (3).调试守护者进程：守护者进程在启动好子进程后，会自动关闭主进程，如果没有设定监控模式的话，ＧＤＢ会提示断开与进程的链接。所以必须设定监控对象，设置方式如下：

        (GDB) set follow-fork-mode child/parent