12_用GDB调试程序.ppt
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1、用GDB调试程序,Use GDB debug Programm e,课程目标,学习使用字符界面gdb来调试Linux 程序gdb高级应用图形gdb界面-ddd,Gdb 简介,GDB是一个强大的命令行调试工具。大家知道命令行的强大就是在于,其可以形成执行序列,形成脚本。UNIX下的软件全是命令行的,这给程序开发提代供了极大的便利,命令行软件的优势在于,它们可以非常容易的集成在一起,使用几个简单的已有工具的命令,就可以做出一个非常强大的功能。GDB相对图形界面的VC+等,命令比较难记,这是命令行界面一大缺点Linux 也有基于GDB图形界面的调试器,如gdb insight,DDD.,GDB功能,
2、启动你的程序,可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。(断点可以是条件表达式)当程序被停住时,可以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,GDB与VC+调试命令的对比,GDB帮助,象大多部复杂Linux程序一样,GDB是通过内部命令来完成调试工作gdb的命令很多,gdb把之分成许多个种类.help命令只是例出gdb的命令种类,如果要看种类中的命令,可以使用help 命令,如:help breakpoints,查看设置断点的所有命令。也可以直接help 来查看命令的帮助。gdb中,输入命令时,可以不用打全命令,只用打命令的前几个
3、字符就可以了,当然,命令的前几个字符应该要标志着一个唯一的命令 在gdb下,你可以敲击两次TAB键来补齐命令的全称,如果有重复的,那么gdb会把其例出来。,GDB测试样例,编译测试程序,一定要加上-g参数,为可执行文件加上调试信息gcc-g tst.c-o tst 启动GDB的方式gdb program也就是你的执行文件,一般在当前目录下gdb core 用gdb同时调试一个运行程序和core文件,core是程序非法执行后core dump后产生的文件 gdb 如果你的程序是一个服务程序,那么你可以指定这个服务程序运行时的进程ID。gdb会自动attach上去,并调试他。program应该在P
4、ATH环境变量中搜索得到。操作GDB常见命令,GDB的启动选项,GDB启动时,可以加上一些GDB的启动选项-symbols-s 从指定文件中读取符号表。-se file 从指定文件中读取符号表信息,并把他用在可执行文件中。-core-c 调试时core dump的core文件。-directory-d 加入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。file program详细的开关可以用gdb-help,gdb的基本调试,调试器的基本功能,任何一种调试器,都必须具备如下基本功能建立可执行程序与源码的联系(查看源码)设置断点执行行基本的调试命令程序暂停后,查看各种信息,
5、查看源程序,GDB 可以打印出所调试程序的源代码,当然,在程序编译时一定要加上-g的参数,把源程序信息编译到执行文件中。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。你可以用list命令来打印程序的源代码。可以缩写为llist 显示程序第linenum行的周围的源程序。list 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。一般是打印当前行的上5行和下5行,如果显示函数是是上2行下8行,默认是10行,当然,你也可以定制显示的范围,使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。set listsize 设置一次显示源代码
6、的行数。set listsize 20 设置显示一次20行show listsize 查看当前listsize的设置。,查看源程序(2),list命令还有下面的用法 list,显示从first行到last行之间的源代码。list,显示从当前行到last行之间的源代码。list+往后显示源代码。一般来说在list后面可以跟以下这们的参数:行号。当前行号的正偏移量。当前行号的负偏移量。哪个文件的哪一行。l gdb_tst.c:20 函数名。哪个文件中的哪个函数l gdb_tst.c:main 程序运行时的语句在内存中的地址。l*0 x0804835a,调试程序,执行gdb gdb gdb_tst设
7、置断点通常至少要设一个断点,要不然gdb会直接运行到程序结束.b main#在主函数入口设断点设置命令行参数如果程序需要用到命令行参数,直接在gdb命令是无法输入set args 可指定运行时参数。如:gdbset args 10 20 30 40 50开始调试进入gdb提示符后,gdb 并没有进调试状态需要用r,即run进行调试,在GDB中运行程序,当以gdb 方式启动gdb后,gdb会在PATH路径和当前目录中搜索的源文件。如要确认gdb是否读到源文件,可使用l或list命令,看看gdb是否能列出源代码。在gdb中,运行程序使用r或是run命令。程序的运行,你有可能需要设置下面四方面的事。
8、程序运行参数。set args 可指定运行时参数。如:set args 10 20 30 40 50运行环境 path 可设定程序的运行路径。show paths 查看程序的运行路径。set environment varname=value 设置环境变量。如:set env USER=hchenshow environment varname 查看环境变量。工作目录。cd 相当于shell的cd命令。pwd 显示当前的所在目录。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 outfiletty命令可以指写输入输出的终端设备。如:t
9、ty/dev/ttyb,常用调试命令,当程序被停住了,你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束,或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。continue ignore-count c ignore-count fg ignore-count 恢复程序运行,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。step 单步跟踪,如果有函数调用,他会进入该函数。进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的step in。后面可以加count也可以不加,不加表示
10、一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。next 同样单步跟踪,如果有函数调用,他不会进入该函数。很像VC等工具中的step set step-mode set step-mode on 打开step-mode模式,于是,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。,常用调试命令(2),set step-mod off 关闭step-mode模式。finish 运行程序,直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。相当于VC 的step out until 或 u 当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时,这个
11、命令可以运行程序直到退出循环体。until linenumstepi 或 si nexti 或 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成,stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i$pc”,当运行完这个命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令(也就是汇编代码),查看运行数据,GDB主要采用print 来查看运行数据print#显示表达式值print/f#f表示格式,如 print/x 按十六进制显示printf“x is%dn”,x#格式化输出GDB可以显示被调试程序的const常量、变量、函数,但不能显示宏内容
12、GDB可以查看三种变量全局变量(所有文件可见的)静态全局变量(当前文件可见的)局部变量(当前Scope可见的)如果你的局部变量和全局变量发生冲突(也就是重名),一般情况下是局部变量会隐藏全局变量 使用“:”操作符 强制指定变量所在文件或函数,file:variable,function:variable,查看运行数据(2),print 后接结构变量名,则可以把它所有成员打印出来查看数组 p*arraylen#人为数组,查看内存中的连续对象如果是静态数组,直接 p array print 输出格式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
13、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。p/a i c 按字符格式显示变量。p/c i f 按浮点数格式显示变量。,print显示实例,(gdb)p i$21=101(gdb)p/a i$22=0 x65(gdb)p/c i$23=101 e(gdb)p/f i$24=1.41531145e-43(gdb)p/x i$25=0 x65(gdb)p/t i$26=1100101,查看内存,使用examine命令(简写是x)来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示x/n、f、u是可选的参数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。
14、f 表示显示的格式,跟print 的格式参数相同u 表示从当前地址往后请求的字节数,如果不指定的话,GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替,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开始,读写指定字节,并把其当作一个值取出来。n/f/u三个参数可以一起使用 x/3uh 0 x54320 表示,从内存地址0 x54320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。,查看栈信息,当程序被停住了,你需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,函数参数
15、,函数内的局部变量都会被压入“栈”(Stack)中。你可以用GDB命令来查看当前的栈中的信息。backtrace bt backtrace bt n是一个正整数,表示只打印栈顶上n层的栈信息。backtrace bt-n表一个负整数,表示只打印栈底下n层的栈信息。,查看栈信息(2),如果你要查看某一层的信息,你需要在切换当前的栈,一般来说,程序停止时,最顶层的栈就是当前栈,如果你要查看栈下面层的详细信息,首先要做的是切换当前栈。frame f n是一个从0开始的整数,是栈中的层编号。比如:frame 0,表示栈顶,frame 1,表示栈的第二层。up 表示向栈的上面移动n层,并打印栈详细信息.
16、可以不打n,表示向上移动一层。down 表示向栈的下面移动n层,并打印栈详细信息,可以不打n,表示向下移动一层。上面的命令,都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令:select-frame 对应于 frame 命令。up-silently 对应于 up 命令。down-silently 对应于 down 命令。,查看栈信息(3),info frame info f 这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息,只不过,大多数都是运行时的内内地址。比如:函数地址,调用函数的地址,被调用函数的地址,目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地
17、址等等。如:info args 打印出当前函数的参数名及其值。info locals 打印出当前函数中所有局部变量及其值。info catch 打印出当前的函数中的异常处理信息,查看堆栈的对比,查看本地变量对比,GDB命令示例,在进入函数func时,设置一个断点。可以敲入break func,或是直接就是b funcb func敲入b按两次TAB键,你会看到所有b打头的命令-b只记得函数的前缀,可以输入前缀按tabb make_ 调试C+的程序时,有可以函数名一样,输入前缀按M-?b bubble(M-?要退出gdb时,只用发quit或命令简称q就行了,GDB中运行shell命令,在gdb环境
18、中,你可以运行shell命令,使用gdb的shell命令来完成:shell 调用Linux的shell来执行,环境变量SHELL中定义的Linux的shell将会被用来执行,如果SHELL没有定义,那就使用Linux的标准shell:/bin/sh。(在Windows中使用C或cmd.exe)make 可直接在gdb执行make 可以在gdb中执行make命令来重新build自己的程序。这个命令等价于“shell make”。Kill不退出gdb杀死被调程序,更改程序后重新run保持原有断点信息,gdb特殊调试方法(选),暂停/恢复程序运行,调试程序中,暂停程序运行是必须的,GDB可以方便地暂
19、停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住,在什么条件下停住,在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量,以及运行时的流程。当进程被gdb停住时,你可以使用info program 来查看程序的是否在运行,进程号,被暂停的原因。在gdb中,我们可以有以下几种暂停方式:断点(BreakPoint)、观察点(WatchPoint)、捕捉点(CatchPoint)、信号(Signals)、线程停止(Thread Stops)。如果要恢复程序运行,可以使用c或是continue命令。VC+不支持attach调试,也不支持信号和线程停止.,暂停方法(2)设置断点(BreakPoint),我们用br
20、eak命令来设置断点。有如下设置断点的方法:break 在进入指定函数时停住。C+中可以使用class:function或function(type,type)格式来指定函数名。break 在指定行号停住。break+offset break-offset 在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数。break filename:linenum 在源文件filename的linenum行处停住。break filename:function 在源文件filename的function函数的入口处停住。break*address 在程序运行的内存地址处停住。break b
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