Linux之GDB调试详解

Linux GDB 调试

一、初识 GDB

GDB 是一个开源的、功能强大的调试工具，主要用于调试 C、C++ 等语言编写的程序。

它支持多种操作系统和架构，能够帮助开发者在程序运行过程中暂停执行、查看变量值、修改程序状态等，从而快速定位和修复问题。

二、启动 GDB

1. 加载程序

如果你已经编译好了一个程序，可以直接通过以下命令启动 GDB 并加载程序：

gdb <program>

例如，如果你的程序名为 example，则可以输入：

gdb example

GDB 会加载该程序，并进入调试模式。

2. 加载程序与参数

如果程序需要接收命令行参数，可以使用以下命令启动 GDB：

gdb <program> --args <args>

例如，程序需要接收一个文件路径作为参数，可以这样启动：

gdb example --args input.txt

在 GDB 中，可以通过 run 命令启动程序，并传递参数。

3. 加载程序与核心转储文件

当程序崩溃并生成了核心转储文件时，可以通过以下命令启动 GDB，加载程序和核心转储文件进行调试：

gdb <program> <core>

这可以帮助你分析程序崩溃的原因。

三、设置断点

断点是调试过程中非常重要的工具，它可以让程序在指定的位置暂停执行，方便我们查看程序状态。

1. 在函数处设置断点

如果你知道程序在某个函数中可能出现问题，可以使用以下命令在该函数处设置断点：

break <function>

例如，设置在 main 函数处的断点：

break main

程序运行到 main 函数时会暂停。

2. 在文件的指定行设置断点

如果你已经大致知道问题可能出现在代码的哪一行，可以使用以下命令在指定文件的指定行设置断点：

break <filename>:<line>

例如，设置在 example.c 文件的第 10 行的断点：

break example.c:10

程序运行到该行时会暂停。

3. 在指定内存地址处设置断点

在某些情况下，你可能需要在指定的内存地址处设置断点，可以使用以下命令：

break *<address>

例如，设置在内存地址 0x1000 处的断点：

break *0x1000

程序运行到该地址时会暂停。

4. 设置条件断点

如果你希望断点只有在满足特定条件时才触发，可以使用以下命令设置条件断点：

break <location> if <condition>

例如，设置在 main 函数处的断点，只有当变量 x 的值大于 10 时才触发：

break main if x > 10

这样可以更精准地定位问题。

四、运行和停止程序

1. 开始运行程序

在 GDB 中，可以通过以下命令开始运行程序：

run <args>

如果你在启动 GDB 时已经指定了程序参数，可以直接输入 run；如果没有指定参数，可以在 run 命令后添加参数。

例如：

run

或者：

run input.txt

程序会从头开始运行，直到遇到断点。

2. 从断点继续运行

当程序在断点处暂停后，可以通过以下命令从当前断点继续运行：

continue

程序会继续执行，直到遇到下一个断点。

3. 单步执行

在调试过程中，有时需要逐条语句查看程序的执行情况，可以使用以下命令：

• next：执行下一条语句，但不会进入函数内部。如果当前语句是一个函数调用，它会直接跳过该函数，执行下一条语句。

next

• step：执行下一条语句，并进入函数内部。如果当前语句是一个函数调用，它会进入该函数，继续逐条语句执行。

step

通过这两种方式，可以灵活地查看程序的执行流程。

4. 执行完当前函数

如果你当前处于一个函数内部，可以通过以下命令执行完当前函数并返回：

finish

程序会继续执行，直到当前函数执行完毕并返回。

5. 终止程序运行

在调试过程中，如果需要终止程序的运行，可以使用以下命令：

kill

程序会被强制终止。

五、查看程序状态

1. 查看代码

在 GDB 中，可以通过以下命令查看当前代码位置附近的代码：

list

默认情况下，它会显示当前代码位置附近的 10 行代码。如果需要查看其他部分的代码，可以在 list 命令后指定文件名和行号：

list <filename>:<line>

例如：

list example.c:20

这可以帮助你快速定位代码位置。

2. 查看断点信息

可以通过以下命令查看所有设置的断点信息：

info breakpoints

它会列出所有断点的编号、位置、条件等信息，方便你管理断点。

3. 查看函数参数和局部变量

当你处于某个函数的断点处时，可以通过以下命令查看当前函数的参数和局部变量：

• info args：查看当前函数的参数。

info args

• info locals：查看当前函数的局部变量。

info locals

这可以帮助你了解函数的输入和内部状态。

4. 查看寄存器内容

在某些情况下，你可能需要查看寄存器的内容，可以通过以下命令：

info registers

它会列出所有寄存器的名称和当前值，这对于底层调试非常有帮助。

5. 查看调用栈

当程序出现异常时，查看调用栈可以帮助你了解程序的执行路径。可以通过以下命令查看调用栈：

backtrace

或者简写为：

bt

它会从当前栈帧开始，向上列出所有调用栈帧的信息，包括函数名、文件名、行号等。

6. 切换调用栈帧

如果你需要查看调用栈中某个特定栈帧的信息，可以通过以下命令切换到该栈帧：

frame <n>

其中 <n> 是栈帧的编号。例如，切换到编号为 2 的栈帧：

frame 2

然后可以使用 info args、info locals 等命令查看该栈帧的参数和局部变量。

六、变量和内存操作

1. 打印变量值

在调试过程中，可以通过以下命令打印变量的值：

print <variable>

例如，打印变量 x 的值：

print x

GDB 会显示变量的当前值。

2. 打印内存内容

如果需要查看内存中的内容，可以通过以下命令：

x/<n><format><address>

• <n> 表示要显示的内存单元数量。
• <format> 表示显示格式，例如 x 表示十六进制，d 表示十进制，c 表示字符等。
• <address> 表示内存地址。

例如，查看从地址 0x1000 开始的 10 个字节的十六进制内容：

x/10x 0x1000

这可以帮助你查看内存的布局和数据。

3. 修改变量值

在某些情况下，你可能需要修改变量的值，可以通过以下命令：

set <variable>=<value>

例如，将变量 x 的值修改为 20：

set x=20

然后可以继续运行程序，观察程序行为的变化。

七、退出 GDB

完成调试后，可以通过以下命令退出 GDB：

quit

或者：

exit

八、GBD基本命令汇总

启动 GDB

• gdb ：启动 GDB 并加载要调试的程序。
• gdb ：加载程序和核心转储文件进行调试。
• gdb --args ：加载程序并传递参数。

设置断点

• break ：在指定函数处设置断点。
• break : ：在指定文件的指定行设置断点。
• break *：在指定内存地址处设置断点。
• break ：设置条件断点，只有满足条件时才会触发。

运行和停止

• run ：开始运行程序，并传递参数。
• continue：从当前断点继续运行程序。
• next：执行下一条语句（跳过函数调用）。
• step：进入函数内部执行。
• finish：执行完当前函数并返回。
• kill：终止正在运行的程序。
• disable breakpoints：指令用于禁用已设置的断点。
• enable breakpoints：指令用于重新启用之前被禁用的断点。
• display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
• undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪
• delete breakpoints：删除所有断点
• set var：修改变量的值
• delete breakpoints n：删除序号为n的断点

查看程序状态

• list：显示当前代码位置附近的代码。
• info breakpoints：显示所有断点信息。
• info args：显示当前函数的参数。
• info locals：显示当前函数的局部变量。
• info registers：显示寄存器的内容。
• backtrace 或 bt：显示调用栈。
• frame ：切换到指定的调用栈帧。

变量和内存操作

• print ：打印变量的值。
• print *：打印指定地址的内容。
• set =：修改变量的值。
• x/：查看内存内容，例如 x/10gx 0x1000 查看 10 个 8 字节的内容。

信号处理

• handle stop：让 GDB 在接收到指定信号时暂停程序。
• handle nostop：让 GDB 不在接收到指定信号时暂停程序。

退出 GDB

• quit 或 exit：退出 GDB。

其他

• help：显示帮助信息。
• help ：显示指定命令的帮助信息。

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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