gdb调试中设置监控点watch,rwatch,awatch的区别及说明

一. watch 命令的两种监控机制

在 gdb 调试中，

watch 命令有两种设置观察点的方式：

• 硬件观察点
• 软件观察点

注意：

而 awatch 和 rwatch 命令只能设置硬件观察点。

watch 命令所支持的两种设置机制 

软件观察点：

所谓软件观点（software watchpoint），即用 watch 命令监控目标变量（表达式）后，GDB 调试器会以单步执行的方式运行程序，并且每行代码执行完毕后，都会检测该目标变量（表达式）的值是否发生改变，如果改变则程序执行停止。

可想而知，设置软件观察点的方式，一定程度上会影响程序的执行效率。但从另一个角度看，调试程序的目的并非是为了获得运行结果，而是查找导致程序异常或 Bug 的代码，因此即便软件观察点会影响执行效率，一定程度上也是可以接受的。 

硬件观察点：

所谓硬件观察点（Hardware watchpoint），和前者最大的不同是，它在实现监控机制的同时不影响程序的执行效率。

简单的理解，系统会为 gdb 调试器提供少量的寄存器（例如， 32 位的 Intel x86 处理器提供有 4 个调试寄存器），每个寄存器都可以作为一个观察点协助 gdb调试器完成监控任务。

需要注意的是，基于寄存器个数的限制，如果调试环境中设立的硬件观察点太多，则有些可能会失去作用，这种情况下，

gdb 调试器会发出如下警告：

Hardware watchpoint num: Could not insert watchpoint

除此之外，受到寄存器数量的限制，可能会出现：无法使用硬件观察点监控数据类型占用字节数较多的变量（表达式）。

例如，某些操作系统中，gdb 调试器最多只能监控 4 个字节长度的数据，这意味着 C、C++ 中 double 类型的数据是无法使用硬件观察点监测的。

这种情况下，可以考虑将其换成占用字符串少的 float 类型。

目前，大多数 PowerPC 或者基于 x86 的操作系统，都支持采用硬件观点。

并且 gdb 调试器在建立观察断点时，会优先尝试建立硬件观察点，只有当前环境不支持硬件观察点时，才会建立软件观察点。

借助如下指令，即可强制 gdb 调试器只建立软件观察点：

set can-use-hw-watchpoints 0

注意，在执行此命令之前建立的硬件观察点，不会受此命令的影响。

awatch 命令和 rwatch 命令只能设置硬件观察点，如果系统不支持或者借助如上命令禁用，

则 GDB 调试器会打印如下信息：

Expression cannot be implemented with read/access watchpoint.

二. watch 命令，rwatch 命令，awatch 命令的区别

1.  watch 命令可以设置硬件观察点方式或软件观察点的方式。而 rwatch 命令与 awatch 命令只能设置硬件观察点的方式。

2. 每个命令的功能不同。

• watch 命令，即变量(或表达式)的值改变，程序都会停下来。
• rwatch 命令，即当发生读取变量行为时，程序就会暂停住。
• awatch 命令，即当发生读取变量或改变变量值的行为时，程序就会暂停住。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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