gdb教程¶

1.1 基本调试指令¶

(gdb)表示已进入调试程序，不代表实际指令，[command]中表示指令的全拼 1. 进入gdb调试：gdb 可执行程序 2. 设置参数【可选】：set args 参数1 参数2 ... 参数n 3. 开始执行程序 (start 将会在程序入口 main 函数打断点，再运行 run 停在 main 函数上)：(gdb) start 4. 列出带行号的源代码（运行处上下几行）：(gdb) l[list] 5. 打断点：(gdb) b[break] 行号 6. (重新)运行程序到下一个断点处停止：(gdb) r[run] 7. 继续到下一个断点处停下：(gdb) c[continue] 8. 往下执行一行代码（遇到函数不进入函数内部）：(gdb) n[next] 9. 往下执行一行代码（遇到函数进入函数内部）：(gdb) s[step] 10. 打印变量值：(gdb) p[print] 变量名 11. 终止调试：(gdb) q[quit]

1.2 break断点¶

1.2.1 打断点¶

有3种方式设置断点： 1. 根据函数名:b 命名空间::函数名 1. b nm::fun 2. 根据行号:b 【文件名（含路径）】:行号 1. b src/test.cc:30 3. 根据地址:b *地址 1. b *0x67aa88

1.2.2 删除断点¶

delete [bp number]:不指定断点号，将删除所有断点
clear [bp number]:不指定断点号，将删除所有断点

1.2.3 从文件中读取断点信息¶

将断点信息保存到指定文件：save breakpoints file-name-to-save
从指定文件读取断点信息：source file-name-to-save

1.2.4 tbreak¶

功能：一次性断点，触发一次后就会自动删除
语法：tbreak args

1.3 调用指定函数¶

使用call或print来执行函数:(gdb) call sleep(1)或者(gdb) printf sleep(1)

1.4 堆栈帧¶

解释：GDB 调试器会按照既定规则对它们进行编号：当前正被调用函数对应的栈帧的编号为 0，调用它的函数对应栈帧的编号为 1，以此类推。
查看当前堆栈信息：(gdb) bt
跳到堆栈某一帧函数：(gdb) f[frame] 堆栈帧编号
基于当前帧前进一个帧（即帧编号+1）：(gbd) up [number默认1]
基于当前帧后退一个帧（即帧编号-1）：(gdb) down [number默认1]
查看当前帧存储的信息：(gdb) info frame
查看当前帧函数参数值：(gdb) info args
查看当前帧局部变量值：(gdb) info locals

1.5 info查看信息¶

info简写是i 1. 打印所有函数名称：(gdb) info functions 2. 打印当前函数局部变量：(gdb) info locals 3. 打印当前函数堆栈帧信息：(gdb) info frame 4. 打印寄存器信息：(gdb) info registers 5. 打印线程信息：(gdb) info threads 6. 打印进程信息：(gdb) info inferiors

1.6 调试运行中的进程¶

在终端输入gdb进入gdb模式：gdb
连接运行中的进程(指定进程id)：(gdb) attach processID
使用其它调试指令

1.7 设置调试程序的参数¶

有3种方式可以设置程序参数： 1. 启动gdb时：如$ gdb -args ./a.out a b c 2. 进入gdb后：如(gdb) set args a b c 3. run时：如(gdb) run a b c

1.7.1 显示参数¶

语法：(gdb) show args

1.8 调试多进程¶

1.8.1 显示进程¶

(gdb) info inferiors：查看所有进程

1.8.2 切换进程调试¶

(gdb) inferiors 进程编号：切换到某一个进程上进行调试

1.8.3 父子进程调试切换¶

(gdb) set follow-fork-mode parent：调试父进程（默认行为）
(gdb) set follow-fork-mode child：调试子进程

1.8.4 多进程运行模式¶

(gdb) set detach-on-fork on：调试当前进程时，其它进程也会执行
(gdb) set detach-on-fork off：调试当前进程时，其它进程暂停执行

1.8.5 显示进程调试模式¶

(gdb) show detach-on-fork：显示多进程运行模式
- on：表示调试当前进程时，其它进程也会执行
- off：表示调试当前进程时，其它进程暂停执行
(gdb) show follow-fork-mode：显示调试父进程还是子进程
- parent：调试父进程
- child：调试子进程

1.9 调试多线程¶

1.9.1 显示线程¶

(gdb) info threads

1.9.2 切换线程¶

(gdb) thread id

1.9.3 单进程下线程运行模式¶

默认我们调试线程时，所有线程都会执行，如果我们只想要当前线程执行，可以如下设置。 - (gdb) set scheduler-locking [on|off|step] - off：不锁定任何线程，也就是所有线程都执行。 - on：锁定当前线程，使用next、step只有当前线程会执行。 - step：在执行 step 的时候，只有当前线程会执行，执行 next 时，所有线程都会执行 (这是默认值)。

1.9.4 多进程下线程运行模式¶

当某个程序有多个进程时（inferior），且每一个进程有多个线程时，默认只会执行当前进程下的线程。
(gdb) set schedule-multiple on：同时运行所有进程的所有线程（前提scheduler-locking 是off状态，或者step时，不是使用step命令运行）
(gdb) set schedule-multiple off：其它进程的线程不会运行（默认行为）

1.9.5 查看线程模式¶

(gdb) show scheduler-locking
(gdb) show schedule-multiple

1.10 watch监听变量¶

功能：当一个监听的变量值发生变化时，程序会在触发变量改变的位置处暂停，方便知道变量值是被那一段代码修改的。

1.10.1 添加监听点¶

(gdb) watch variable：指定监控的变量名
(gdb) watch *(data type*)address：指定监控的变量地址
示例

(gdb) watch file_size
Hardware watchpoint 3: file_size
(gdb) p &file_size
$1 = (uint64_t *) 0x7fffffffd228
(gdb) watch *(uint64_t *) 0x7fffffffd228
Hardware watchpoint 2: *(uint64_t *) 0x7fffffffd228

1.10.2 显示监听点列表¶

(gdb) info watchpoints
示例

(gdb) info watchpoints
Num     Type           Disp Enb Address            What
2       hw watchpoint  keep y                      *(uint64_t *) 0x7fffffffd228
3       hw watchpoint  keep y                      file_size

1.10.3 删除监听点¶

监听点是一种特殊的断点，删除监听点和删除断点的方法一样。

(gdb) d watchpoints
示例

(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x0000000000432273 in rocksdb::EnvNcdfsTest_Basics_Test::TestBody() at env_ncdfs_gtest.cc:79
        breakpoint already hit 1 time
2       hw watchpoint  keep y                      *(uint64_t *) 0x7fffffffd228
3       hw watchpoint  keep y                      file_size
(gdb) d 2
(gdb) d 3
(gdb) info watchpoints
No watchpoints.

1.11 汇编¶

1.11.1 显示汇编代码¶

语法：
- disassemble position：只显示汇编代码
- disassemble -r position：显示原生指令
- disassemble -m position：源码和汇编同时显示（不推荐使用，将来会废弃，存在inline函数显示不全的问题）
- disassemble -s position：源码和汇编同时显示（推荐使用）
指定的汇编位置position有以下几种格式
- function：如 disassemble main
- addr-start,addr-end：如disassemble 0x32c4,0x32d4
- addr-start+length：如disassemble &main+10、disassemble $pc - 8

1.11.2 切换汇编指令格式¶

当今有2中汇编指令格式：
1. Intel 
2. AT&T

示例：Intel和AT&T格式比较

功能：给eax寄存器赋值1

Intel:
      add eax, 1

AT&T:
      addl $1, %eax

语法：
- set disassembly-flavor intel：启用Intel指令格式
- set disassembly-flavor att：启用AT&T指令格式

1.11.3 显示汇编指令格式¶

语法：show disassembly-flavor

1.12 command¶

功能：为任何断点（或观察点或捕获点）提供一系列命令，以便在程序因该断点而停止时执行。例如，您可能想要打印某些表达式的值，或启用其他断点。

1.12.1 编写断点的command代码¶

语法：
1. 以command开始，以end结束。（command后不加断点号，默认是最近添加的一个断点）
2. silent：必须是第一条命令，表示到达断点时不打印断点处的代码信息。
3. ``

(gdb) commands [list…]
… command-list …
end

示例

(gdb) command
Type commands for breakpoint(s) 1, one per line.
End with a line saying just "end".
>silent
>set variable n = 0
>continue
>end

1.12.1.1 silent示例¶

示例：其中第一条时不带silent触发断点，第2条时使用了silent时的执行，2条command都会打印i的值

(gdb) 

Breakpoint 3, rocksdb::EnvNcdfsTest_EBasics_Test::TestBody (this=0xf77970) at env_ncdfs_gtest.cc:654
654         std::string dir = v[i];
i = 0
(gdb) n
i = 0

1.12.1.2 输出指令¶

官方文档
echo text：比如echo This is some text\n
printf template, expressions…：比如printf "foo, bar-foo = 0x%x, 0x%x\n", foo, bar-foo
output expression
eval template, expressions…

1.12.2 显示断点的command代码¶

info break：查看断点信息，如果有command，就会显示出来
示例

(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x000000000043d48d in rocksdb::EnvNcdfsTest_EBasics_Test::TestBody() at env_ncdfs_gtest.cc:647
        breakpoint already hit 1 time
        silent
        printf "EnvNcdfsTest, EBasics"

1.12.3 删除断点的command代码¶

在command后立即end，就会删除端点的command代码
示例

(gdb) commands 3
Type commands for breakpoint(s) 3, one per line.
End with a line saying just "end".
>end

1.13 图形化调试界面¶

方法一：启动gbd时指定-tui参数，如gdb -tui program
方法二：进入调试后，按Crlt + X + A组合键

1.13.1 4种窗口类型¶

src：源码窗口
cmd：命令窗口（输入gdb指令的窗口，默认只打开这个窗口）
asm：汇编代码窗口
regs：寄存器窗口

1.13.2 layout显示窗口¶

语法：(gdb) layout name，可使用的name如下
- next：显示下一个窗口
- prev：显示上一个窗口
- src：显示源码窗口、命令窗口
- asm：显示汇编代码窗口、命令窗口
- split：显示源码窗口、汇编窗口、命令窗口
- regs：
  - 当在 src 布局时，显示寄存器窗口、源码窗口、命令窗口
  - 当在 asm or split 布局时，显示寄存器窗口、汇编窗口、命令窗口

When in src layout display the register, source, and command windows. When in asm or split layout display the register, assembler, and command windows.

1.13.3 winheight调整窗口大小¶

语法：
- (gdb) winheight win_name + count：窗口增加count行
- (gdb) winheight win_name - count：窗口减少count行
- win_name有4种：src、cmd、asm和regs

1.13.4 focus更改当前可滚动的 TUI 窗口¶

当启动多个窗口时，只能有一个窗口是处于可滚动状态，如果此时需要切换滚动窗口，可使用focus命令进行切换

语法：(gdb) focus name，可使用的name如下
- next：使下一个窗口激活滚动
- prev：使上一个窗口激活滚动
- src：使源码窗口激活滚动
- asm：使汇编代码窗口激活滚动
- regs：使寄存器窗口激活滚动
- cmd：使命令窗口激活滚动

1.13.5 refresh刷新窗口¶

当代码中有打印消息到控制台操作时，会污染窗口，此时使用refresh可以刷新窗口。 - 语法(gdb) refresh

1.14 打印变量值¶

1.14.1 打印STL数据¶

1.14.1.1 安装Python插件¶

Python插件获取
1. 从github上下载工具libstdc++-v3/python
2. 或者从gcc源码包根目录下libstdc++-v3/python（在高版本gcc上有）
编写~/.gdbinit文件,其中sys.path.insert中路径改为插件路径

python
import sys
sys.path.insert(0, '/gcc-12.2.0/libstdc++-v3/python')
from libstdcxx.v6.printers import register_libstdcxx_printers
register_libstdcxx_printers (None)
end

在进入gdb模式下，可以使用p 变量名来打印STL数据

1.14.2 ptype打印对象类型¶

ptype 对象名
示例

(gdb) ptype mm
type = std::map<unsigned long, std::map<unsigned int, unsigned int>>

1.15 高级调试技术¶

1.15.1 调试coredump文件¶

gdb 可执行程序 core文件
bt或where查看堆栈信息

1.15.2 修改变量值¶

语法：
- set var variable=expr，比如：set var i=1
- set {type}address=expr，比如：set {int}0x8047a54 = 1，其中0x8047a54地址指向的int类型
- 同样也可以修改寄存器的值，比如：set var $eax = 8

1.15.3 条件断点¶

语法：break … if cond
示例：break 20 if i==1：在当前文件第20行且变量i==1时，触发断点

1.15.4 跳转指定位置¶

跳转命令不会改变当前堆栈帧、堆栈指针、任何内存位置或除程序计数器之外的任何寄存器的内容。

jump的简写是j 跳转到指定行（通常用于错过了调试点，需要回溯）

# 先打断点，再跳转
(gdb) b linenum
(gdb) j linenum

1.15.5 重新加载程序¶

使用场景：当修改了源代码，编译生成了新的库或者程序时，重新加载。
方法：
- 执行 run 或 start 命令，重新执行，同时会提示重新加载库或程序。
- 或者使用 file 程序/库 重新加载。

2 简写汇总¶

run<=>r：重新运行程序，在第一个断点处暂停。
start：重新运行程序，在程序入口main处暂停
step<=>s：单步调试，进入函数内部
next<=>n：单步调试，不进入函数内部
continue<=>c：继续执行，在下一个断点处暂停
jump<=>j：跳转代码
info<=>i：显示信息
break<=>b：打断点
list<=>l：显示当前执行位置处上下5行代码
frame<=>f：切换堆栈
delete<=>d：删除断点
print<=>p：打印表达式值
until<=>u：
backtrace<=>bt：查看堆栈信息
focus<=>fs：切换激活窗口的滚动
watch<=>wa：
awatch<=>aw
rwatch<=>rw
ignore<=>ig
stepi<=>si
tbreak<=>tb
finish<=>fin
nexti<=>ni
winheight<=>win：跳转窗口大小
directory<=>dir
disassemble<=>disas