Linux 下 gdb 的使用

2024-08-26 23:36
文章标签 linux 使用 gdb

本文主要是介绍Linux 下 gdb 的使用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

  • 一、概述
    • 1、安装和启动 GDB
  • 二、 GDB 常用命令
    • 1、查看源码
    • 2、断点
      • 2.1 设置断点
      • 2.2 查看断点信息
      • 2.3 删除断点
      • 2.4 激活/禁用断点
      • 2.5 观察断点
      • 2.6 捕获信号
      • 2.7 线程中断
    • 3、查看信息
      • 3.1 查看数据
      • 3.2 查看内存
      • 3.3 查看栈信息
      • 3.4 查看栈帧信息
    • 4、运行、调试
      • 5、编辑和搜索

一、概述

GDB（GNU调试器）是一个功能强大的开源调试工具，可用于调试多种编程语言，包括 C、C ++、Fortran 等。它可以在运行过程中检查程序状态，设置断点以停止程序执行并观察变量值、内存状态等，并提供一系列命令和功能来辅助调试过程。

GDB 的主要功能包括以下几个方面：

  • 设置断点：GDB 允许你在程序的某一行代码上设置断点，当程序执行到这一行时会暂停并等待调试命令。
  • 单步调试：通过单步调试，你可以逐行执行程序并观察每一行代码的执行情况，方便定位问题。
  • 查看变量和内存：在调试过程中，你可以查看各个变量的值，检查它们是否符合预期。同时，你还可以查看内存的内容，以了解程序的内部状态。
  • 捕捉错误：GDB 可以帮助你捕捉程序的错误，包括内存访问错误、未处理的异常等。当程序发生错误时，GDB会在错误发生的地方停下来，并提供相关信息。
  • 远程调试：在某些情况下，你可能需要在远程机器上进行调试。GDB 支持远程调试，你可以通过网络连接到远程机器，并在该机器上进行调试操作。

更多信息可以查看 GDB 官网。

1、安装和启动 GDB

首先输入命令：gdb -v 查看是否安装过 GDB：

如果没有安装则输入(Ubuntu 下)：

# sudo apt-get install gdb

然后就可以启动 gdb 进行调试了。通过输入如下命令来启动 gdb 调试，直接指定需要调试的可执行文件名即可：

# gdb test_file

当下方出现图中圈中的字段则表示可调试。而如果出现了下图中的字段则表示无法调试：


使用常规编译生成的可执行文件正常一定会出现 No debugging symbols found in xxx 这个错误。而且即使使用带调试信息 -g 编译时，有时候也会出现这种情况。

解决方法如下：

我们先使用 -c -g 生成带调试信息的只进行过预处理、编译、汇编，但没有被链接的目标文件，再利用目标文件链接、重定位后生成可执行文件，使用这个可执行文件便不会出现问题。

$ gcc -c -g test_file.c # 生成 test_file.o 文件 
$ gcc test_file.o -o test_file

如果目标执行文件要求出入参数（如 argv[] 接收参数），则可以通过如下三种方式指定参数：

  1. 在启动 gdb 时，gdb --args text_file
  2. 在进入 gdb 之后，运行 set args param_1
  3. 在进入 gdb 调试以后，run param_1 或者 start param_1

其中的 param_1 是你自己要输入的参数。

二、 GDB 常用命令

以下以 test_file.c 作为源程序例子的名字，test_file 作为可执行文件例子的名字, 以 param_1 作为参数的例子的名字。

格式说明：

(gdb) 表示是在 GDB 调试页面输入的命令

p(print)：表示 p 是 print 指令的缩写

// test_file.c
#include <stdio.h>void swap(int *x, int *y)
{int t = *x;*x = *y;*y = t;
}int main(void)
{int a = 10;int b = 20;printf("a = %d, b = %d\r\n", a, b);swap(&a, &b);printf("a = %d, b = %d\r\n", a, b);return 0;
}

然后再用上一节提到过的方法生成可执行文件。

1、查看源码

(gdb) l(list) [函数名][行数]

输入 l 或 list 即可

如果直接输入 l 则会直接从文件第一行开始打印，一次打印 10 行，直到文件尾：

可以看到，GDB 会自动记忆我们上次敲入的指令。

当然，如果想看指定行的代码，则在 l 后面加上一个行号即可：

同理，如果想看指定函数的代码，则在 l 的后面加上指定的函数名即可：

2、断点

2.1 设置断点

  • break + [源代码行号][源代码函数名][内存地址]
  • break … if condition
    • …可以是上述任一参数；condition 是条件。例如在循环体中可以设置 break ... if i = 100 来设置循环次数

  • tbreak：tbreak 命令可以看到是 break 命令的另一个版本，tbreak 和 break 命令的用法和功能都非常相似，唯一的不同在于，使用 tbreak 命令打的断点仅会作用 1 次，即使程序暂停之后，该断点就会自动消失。
  • rbreak：和 break 和 tbreak 命令不同，rbreak 命令的作用对象是 C、C++ 程序中的函数，它会在指定函数的开头位置打断点。

2.2 查看断点信息

(gdb) info b

若是直接执行 info 的话，出来的就是所有的调试信息：


但若是我们只想查看一下所打的断点的信息，那就在后面加个 b/breakpoint：

六个字段的含义如下：

  • Num ： 编号
  • Type ： 类型
  • Disp ： 状态
  • Enb ： 是否可用
  • Address ： 地址
  • What ： 在此文件的哪个函数的第几行

2.3 删除断点

(gdb) clear location

参数 location 通常为某一行代码的行号或者某个具体的函数名。当 location 参数为某个函数的函数名时，表示删除位于该函数入口处的所有断点。

(gdb) d(delete) [breakpoints] [num]

输入 breakpoints 参数表示删除所有断点；num 参数为指定断点的编号，表示删除指定编号的断点。


2.4 激活/禁用断点

(gdb) disable b(breakpoints) 	  	   # 使所有断点无效【默认缺省】
(gdb) enable b(breakpoints)  	  	   # 使所有断点有效【默认缺省】
(gdb) disable b(breakpoint) + [编号...] # 使一个或多个断点无效【禁用断点】
(gdb) enable b(breakpoint) + [编号...]  # 使一个或多个断点有效【开启断点】


(gdb) enable b(breakpoints) once [num...]   # 临时激活以 num... 为编号的多个断点，但断点只能使用 1 次，之后会自动回到禁用状态
(gdb) enable b(breakpoints) count [num...]  # 临时激活以 num... 为编号的多个断点，断点可以使用 count 次，之后进入禁用状态
(gdb) enable b(breakpoints) delete [num...] # 激活 num... 为编号的多个断点，但断点只能使用 1 次，之后会被永久删除。

2.5 观察断点

watch：此命令打的是观察断点，可以监控某个变量或者表达式的值。只有当被监控变量（表达式）的值发生改变，程序才会停止运行。

(gdb) watch cond

cond 代表的就是要监控的变量或者表达式。

rwatch 命令：只要程序中出现读取目标变量（表达式）的值的操作，程序就会停止运行；
awatch 命令：只要程序中出现读取目标变量（表达式）的值或者改变值的操作，程序就会停止运行。
catch：捕捉断点的作用是，监控程序中某一事件的发生，例如程序发生某种异常时、某一动态库被加载时等等，一旦目标时间发生，则程序停止执行。

总结：

观察断点：
watch + [变量][表达式] ：当变量或表达式值改变时即停住程序。
rwatch + [变量][表达式] ：当变量或表达式被读时，停住程序。
awatch + [变量][表达式]：当变量或表达式被读或被写时，停住程序。

设置捕捉点：
catch + event：当 event 发生时，停住程序。

其中，catch 指令的参数 event 参数表示要监控的具体事件。常用的 event 事件类型如下表所示：

event 事件含义
throw [exception]当程序中抛出 exception 指定类型异常时，程序停止执行。
如果不指定异常类型（即省略 exception），则表示只要程序发生异常，程序就停止执行。
catch [exception]当程序中捕获到 exception 异常时，程序停止执行。
exception 参数也可以省略，表示无论程序中捕获到哪种异常，程序都暂停执行。
load [regxep]
unload [regexp]		其中，regexp 表示目标动态库的名称，
load 命令表示当 regexp 动态库加载时程序停止执行；
unload 命令表示当 regexp 动态库被卸载时，程序暂停执行。
regexp 参数也可以省略，此时只要程序中某一动态库被加载或卸载，程序就会暂停执行。

除此之外，还有几个比较特殊的 event：

  • exec：调用系统调用 exec 时。（exec 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
  • fork：调用系统调用 fork 时。（fork 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）
  • vfork：调用系统调用 vfork 时。（vfork 为关键字，目前此功能只在 HP-UX 下有用）

在这里插入图片描述

2.6 捕获信号

(gdb) handle + [argu] + signals
  • signals：是 Linux/Unix 定义的信号，SIGINT 表示中断字符信号，也就是 Ctrl+C 的信号，SIGBUS 表示硬件故障的信号；SIGCHLD 表示子进程状态改变信号； SIGKILL 表示终止程序运行的信号......
  • argu：
    • nostop：当被调试的程序收到信号时，GDB 不会停住程序的运行，但会打出消息告诉你收到这种信号。
    • stop：当被调试的程序收到信号时，GDB 会停住你的程序。
    • print：当被调试的程序收到信号时，GDB 会显示出一条信息。
    • noprint：当被调试的程序收到信号时，GDB 不会告诉你收到信号的信息。
    • pass or noignore：当被调试的程序收到信号时，GDB 不处理信号。这表示，GDB 会把这个信号交给被调试程序会处理。
    • nopass or ignore：当被调试的程序收到信号时，GDB 不会让被调试程序来处理这个信号。

2.7 线程中断

(gdb) break [linespec] thread [threadno] [if ...]
  • linespec：断点设置所在的源代码的行号。如: test.c:12 表示文件为 test.c 中的第 12 行设置一个断点。
  • threadno：线程的 ID。是 GDB 分配的，通过输入 info threads 来查看正在运行中程序的线程信息。
  • if …：设置中断条件。

3、查看信息

3.1 查看数据

(gdb) p(print) variable 查看变量
(gdb) p(print) *array@len 查看数组（array 是数组指针，len 是需要数据长度）

可以通过添加参数来设置输出格式：

  • / ：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。
  • /c ：按字符格式显示变量。
  • /f ：按浮点数格式显示变量。

但是一个一个地去 print 太过于繁琐，于是可以用 display！

display：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值（变量/结构体…）


同理，也可以用来追踪地址信息：

如果不想追踪某个变量了，就可以用 undisplay 指令取消对该变量的追踪：

(gdb) undisplay + 变量名编号

3.2 查看内存

(gdb) x(examine) /n f u + 内存地址（指针变量）
  • n 表示显示内存长度
  • f 表示输出格式（见 print）
  • u 表示字节数制定（b 单字节；h 双字节；w 四字节；g 八字节；默认为四字节）

3.3 查看栈信息

(gdb) bt(backtrace) [-full][-n][n]
  • -full 打印栈帧信息的同时，打印出局部变量的值。
  • n 表示只打印栈顶上 n 层的栈信息。
  • -n 表示只打印栈底上 n 层的栈信息。
  • 不加参数，表示打印所有栈信息。

3.4 查看栈帧信息

(gdb) info frame

该命令会依次打印出当前栈帧的如下信息：

  • 当前栈帧的编号，以及栈帧的地址；
  • 当前栈帧对应函数的存储地址，以及该函数被调用时的代码存储的地址
  • 当前函数的调用者，对应的栈帧的地址；
  • 编写此栈帧所用的编程语言；
  • 函数参数的存储地址以及值；
  • 函数中局部变量的存储地址；
  • 栈帧中存储的寄存器变量，例如指令寄存器（64 位环境中用 rip 表示，32 为环境中用 eip 表示）、堆栈基指针寄存器（64 位环境用 rbp 表示，32 位环境用 ebp 表示）等。

除此之外，还可以使用 info args 命令查看当前函数各个参数的值；使用 info locals 命令查看当前函数中各局部变量的值。

4、运行、调试

(gdb) r(run)

运行代码。如果有断点，会在断点处停下；否则会直接运行到程序结束。

(gdb) c(continue)

程序在断点处停下来，通过 continue 指令让程序继续执行到下一个断点，没有断点的话则直接运行到程序结束。

(gdb) n(next) n

参数 n 表示单步执行多少行代码，默认为 1 行。其最大的特点是当遇到包含调用函数的语句时，无论函数内部包含多少行代码，next 指令都会一步执行完。也就是说，对于调用的函数来说，next 命令只会将其视作一行代码。

(gdb) s(step) n

参数 n 表示一次执行的行数，默认为 1 行。通常情况下，step 命令和 next 命令的功能相同，都是单步执行程序。不同之处在于，当 step 命令所执行的代码行中包含函数时，会进入该函数内部。

(gdb) until [location]
  • 不带参数的 until 命令，可以使 GDB 调试器快速运行完当前的循环体，并运行至循环体外停止。注意，until 命令并非任何情况下都会发挥这个作用，只有当执行至循环体尾部（最后一行代码）时，until 命令才会发生此作用；反之，until 命令和 next 命令的功能一样，只是单步执行程序
  • (gdb) until location：参数 location 为某一行代码的行号

下面的例子紧接着上面 step 指令的例子：

(gdb) finish

通过 finish 函数，可以直接让一个函数执行完毕，直接回到了调用函数的位置。

该例和 until 类似：

5、编辑和搜索

(gdb) edit [location]
(gdb) edit [filename]:[location]

location 表示程序中的位置。这个命令表示激活文件的指定位置，然后进行编辑。

输入以下两种格式都可以：

在这里插入图片描述

(gdb) search <regexp>
(gdb) reverse-search <regexp>

第一项命令格式表示从当前行的开始向前搜索，后一项表示从当前行开始向后搜索。

其中 regexp 就是正则表达式，正则表达式描述了一种字符串匹配的模式，可以用来检查一个串中是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串。

这篇关于Linux 下 gdb 的使用的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1110004。

相关文章

Linux内核的调试（TODO）

Linux内核的调试（TODO）

（TODO）
阅读更多...
中文分词jieba库的使用与实景应用（一）

中文分词jieba库的使用与实景应用（一）

知识星球：https://articles.zsxq.com/id_fxvgc803qmr2.html 目录 一.定义： 精确模式（默认模式）： 全模式： 搜索引擎模式： paddle 模式（基于深度学习的分词模式）： 二 自定义词典 三.文本解析   调整词出现的频率 四. 关键词提取 A. 基于TF-IDF算法的关键词提取 B. 基于TextRank算法的关键词提取
阅读更多...
使用SecondaryNameNode恢复NameNode的数据

使用SecondaryNameNode恢复NameNode的数据

1）需求： NameNode进程挂了并且存储的数据也丢失了，如何恢复NameNode 此种方式恢复的数据可能存在小部分数据的丢失。 2）故障模拟 （1）kill -9 NameNode进程 [lytfly@hadoop102 current]$ kill -9 19886 （2）删除NameNode存储的数据（/opt/module/hadoop-3.1.4/data/tmp/dfs/na
阅读更多...
Hadoop数据压缩使用介绍

Hadoop数据压缩使用介绍

一、压缩原则 （1）运算密集型的Job，少用压缩 （2）IO密集型的Job，多用压缩 二、压缩算法比较 三、压缩位置选择 四、压缩参数配置 1）为了支持多种压缩/解压缩算法，Hadoop引入了编码/解码器 2）要在Hadoop中启用压缩，可以配置如下参数
阅读更多...
Makefile简明使用教程

Makefile简明使用教程

文章目录 规则makefile文件的基本语法：加在命令前的特殊符号：.PHONY伪目标: Makefilev1 直观写法v2 加上中间过程v3 伪目标v4 变量 make 选项-f-n-C Make 是一种流行的构建工具，常用于将源代码转换成可执行文件或者其他形式的输出文件(如库文件、文档等)。Make 可以自动化地执行编译、链接等一系列操作。 规则 makefile文件
阅读更多...
linux-基础知识3

linux-基础知识3

打包和压缩 zip 安装zip软件包 yum -y install zip unzip 压缩打包命令: zip -q -r -d -u 压缩包文件名 目录和文件名列表 -q:不显示命令执行过程-r:递归处理，打包各级子目录和文件-u:把文件增加/替换到压缩包中-d:从压缩包中删除指定的文件 解压:unzip 压缩包名 打包文件 把压缩包从服务器下载到本地 把压缩包上传到服务器(zip
阅读更多...
使用opencv优化图片（画面变清晰）

使用opencv优化图片（画面变清晰）

文章目录 需求影响照片清晰度的因素 实现降噪测试代码 锐化空间锐化Unsharp Masking频率域锐化对比测试 对比度增强常用算法对比测试 需求 对图像进行优化，使其看起来更清晰，同时保持尺寸不变，通常涉及到图像处理技术如锐化、降噪、对比度增强等 影响照片清晰度的因素 影响照片清晰度的因素有很多，主要可以从以下几个方面来分析 1. 拍摄设备 相机传感器：相机传
阅读更多...
Linux 网络编程 --- 应用层

Linux 网络编程 --- 应用层

一、自定义协议和序列化反序列化 代码： 序列化反序列化实现网络版本计算器 二、HTTP协议 1、谈两个简单的预备知识 https://www.baidu.com/ --- 域名 --- 域名解析 --- IP地址 http的端口号为80端口，https的端口号为443 url为统一资源定位符。CSDNhttps://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor
阅读更多...
【Python编程】Linux创建虚拟环境并配置与notebook相连接

【Python编程】Linux创建虚拟环境并配置与notebook相连接

1.创建 使用 venv 创建虚拟环境。例如，在当前目录下创建一个名为 myenv 的虚拟环境： python3 -m venv myenv 2.激活 激活虚拟环境使其成为当前终端会话的活动环境。运行： source myenv/bin/activate 3.与notebook连接 在虚拟环境中，使用 pip 安装 Jupyter 和 ipykernel： pip instal
阅读更多...
pdfmake生成pdf的使用

pdfmake生成pdf的使用

实际项目中有时会有根据填写的表单数据或者其他格式的数据，将数据自动填充到pdf文件中根据固定模板生成pdf文件的需求 文章目录 利用pdfmake生成pdf文件1.下载安装pdfmake第三方包2.封装生成pdf文件的共用配置3.生成pdf文件的文件模板内容4.调用方法生成pdf 利用pdfmake生成pdf文件 1.下载安装pdfmake第三方包 npm i pdfma
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2