GDB的基本使用（1）

我有话说

因为时间和精力原因，本文写的虎头蛇尾了，除了启动调试与程序执行以外只有少量截图演示，只是简单的说明。如果有需要可以联系我，我有时间的话会把演示补上，谢谢理解。

启动调试与程序执行

启动调试并传递参数

命令（这三者在功能上没有任何区别）	功能
gdb --args <exe> <args>	在启动dgb时传入参数
set args <args>	在启动gdb后，运行程序前传入参数
r/run <args>	在启动gdb后，运行程序时传入参数

测试代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main(int argc, char** argv) {
    cout << "i have "<< argc << " arguments " <<"there are my arguments: " << endl;
    for (int i = 0; i < argc; ++i) {
        cout << argv[i] << endl;
    }


    return 0;
}

不传入参数：

三种传入参数的方法：

附加进进程

附加进进程主要是用于调试已经启动的进程，在附加进进程后，进程会进入追踪暂停状态（tracing stop / t 状态），当退出gdb时进程会继续运行。

附加进进程	查看进程id的方法
gdb attach <pid>	ps -ajx
gdb --pid <pid>	ps -aux

测试代码：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;

int main() {
    size_t i = 1;
    while (true) {
        cout << "这是第 " << i++ << " 次循环" << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    }

    return 0;
}

测试结果：

逐过程调试和逐语句调试以及退出当前函数

命令	功能
next/n	逐过程调试单步执行（step-over），遇到函数跳过函数
step/s	逐语句调试单步执行（step-into），遇到函数进入函数
continue/c	运行到下一个断点处
finish	退出当前函数

测试代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

void test() {
    string str = "gdb";
    str += " welcome";
    str += " you";

    cout << str << endl;
}

int main() {
    test();
    return 0;
}

测试结果：

退出调试

命令	功能
detach	分离当前正在调试的进程（必须处于启动状态）
quit/q	退出gdb

测试代码：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;

int main() { 
    cout << "enter main function" << endl;
    int i = 0;
    for (;;) {
        cout << "i have looped " << ++i << " times" << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::seconds(1));
    }
    return 0; 
}

测试结果：

断点管理

设置断点

命令	功能
break/b <filename : line>	在源代码的某一行设置断点，当调试的程序为单文件程序时，可以省略文件名
b <func_name>	为函数设置断点。如果有同名函数，就为所有同名函数设置断点如果只想为特定的函数设置断点，就需要添加限定符，以便区分到底是为哪个函数设置断点
rb <regex>	为满足正则表达式的函数设置断点
b <location> if <expression>	设置条件断点，当条件成立时断点就会停止进程。常用在循环中，但其他场景也能用
tb <location>	设置临时断点，该断点只会命中一次
b [+ -] <offest>	通过偏移量设置断点，当前代码执行到某一行时，如果要为当前代码行的前面某一行或者后面某一行设置断点，就可以通过偏移量来达到快速设置断点的目的

测试代码：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <chrono>
using namespace std;

void test() {
    cout << "enter test()" << endl;
    cout << "quit test()" << endl;
}

void test(int) {
    cout << "enter test(int)" << endl;
    cout << "quit test(int)" << endl;
}

void test(double) {
    cout << "enter test(int)" << endl;
    cout << "quit test(int)" << endl;
}

void test_func() {
    cout << "enter test_func()" << endl;
    cout << "quit test_func()" << endl;
}

int main() {
    int temp;
    cin >> temp;

    while (temp < 100) {
        cout << "temp: " << temp++ << endl;
        this_thread::sleep_for(chrono::milliseconds(500));
    }
    return 0;
}

# b <func_name>

# 此时，只会对class中的test_func和test_func(int)两个函数设置断点
b class::test_func()
b test_func(int)

# rb <regex>

rb test_func* # 这样就为所有以test_func开头的函数设置了断点

查看、禁用、删除断点

命令	功能
i b（info breakpoints / info break）	查看所有断点
i b <id>	查看某一个断点
disable/enable <id>	禁用/启用断点
disable <id1 - id2>	禁用id1到id2号断点
enable once <id>	启动一次断点
enable delete <id>	启动断点，在断点被击中后删除
enable count <times> <id>	启动断点，在该断点被击中times次后自动禁用
ignore <times> <id>	忽略前times次击中断点
delete / clear	删除所有断点（clear 无法删除观察点和捕获点）
delete <id>	删除断点
delete <id1 id2 ......>	删除id1、id2、......号断点
delete <id1 - id2>	删除id1到id2号断点
delete <id1 - id2 id3 - id4 ......>	删除id1到id2、id3到id4、......号断点
clear <func_name>	删除函数内所有的断点，如果存在同名函数，那么所有同名函数中的断点都会被删除
clear <filename:line>	删除文件中某一行的断点

查看、修改变量

查看变量

查看变量
命令	功能
show args	查看命令行参数
info(i) args	查看函数参数，参数必须要有名字才能查看
i locals	查看局部变量
print(p) <variable>	查看变量的值
set print null-stop	设置字符串的显示规则，查看字符串变量时到''0'停止
set print pretty	设置结构体显示规则，让结构体中每个字段占一行
set print array on	设置数组显示规则，让数组中的每个元素各占一行
p <gdb内置函数>	如 sizeof，strlen，strcpy

测试代码：

#include <iostream>
using namespace std;

void test1(int, double, const char*) {
    cout << "enter test(int, double, const char*)" << endl;
    cout << "exit test(int, double, const char*)" << endl;
}

void test2(int i, const char* str) {
    cout << "enter test2(int i, const char* str)" << endl;
    cout << "exit test2(int i, const char* str)" << endl;
}

int main() {
    test1(114514, 79856.33, "hello");
    test2(222222, "world");
    return 0;
}

修改变量

命令	功能
print/p <variable> = <val>	修改包括普通变量，成员变量，结构体，类等，可以用来控制程序的执行流程
p <gdb内置函数>	通过调用gdb内置函数来修改变量 p strcpy(str, "this is string")

查看、修改内存

# 查看内存
# n 是显示内存的长度，以f和u的读取方式显示n个数据
# f 是显示格式（x是十六进制，d是十进制，u是无符号十六进制，o是八进制，t是二进制，f是浮点，s是字符串）
# u 是单位（b是单字节，h是双字节，w是四字节，g是八字节）
# nfu都可省略 n省略时默认为1，f省略时为你上一次指定的格式（如果没有则为x），u省略时为你上一次指定的单位（如果没有则为w）

x /nfu  <addr>

# 修改内存
# var可写可不写，写了是为了避免set与其他单词组成命令
# 如set width就是gdb内置命令
set（var）<addr> = <value>

寄存器的查看和修改

寄存器的查看和修改一般用在无调试符号的程序中（release版本）。

查看寄存器

命令	功能
i registers	查看所有通用寄存器
i all-registers	查看所有寄存器
i r <name>	查看某一个寄存器

当函数的参数小于等于6个时，会将参数放在寄存器中，否则会放入函数栈中。

如果查看的寄存器中的值是一个字符串，可以结合p (char*) <addr> 来查看其中的内容。

修改寄存器

命令	功能
i line <行号>	查看行号对应代码的汇编地址
disassemble	反汇编
set var $pc/rip = <addr>	pc/rip（program counter）寄存器，用来保存程序中下一条要执行的指令，可以通过修改pc/rip寄存器来改变程序执行的流程
p $pc/rip = <addr>	同上

源代码的查看和管理

命令	功能
list / l	显示源代码，第一次默认显示10行（前后各5行），之后每次都向后显示10行
l -	向前显示
list <dir> : <line>	查看指定文件指定行代码
set listsize <value>	设置每次显示的行数
list <name>	查看指定函数的代码，如果有同名函数，就会把所有同名函数显示出来。可以添加域限定符::来指定显示哪一个同名函数可以通过添加<dir> : <func name>来限定查看哪一个文件中的函数
search <regex>	从当前行开始向后搜索第一个满足正则表达式的源代码，搜索到之后按回车表示以当前正则表达式继续搜索下一个
forward-search <regex>	同search <regex>
reverse-search <regex>	从当前行开始向前搜索第一个满足正则表达式的源代码，搜索到之后按回车表示以当前正则表达式继续搜索下一个
show directories	查看源代码的查找目录，一般是程序的工作目录和当前所在目录
directory <path>	设置源代码的查找目录