【Linux学习】GDB调试器基本命令必知必会（一）

本文介绍Linux下GDB调试器常用的基本命令。

测试均在Ubuntu12.10下完成。

先看看GDB调试的效果图：

对应的源代码：

//插入排序,GDB调试测试代码
#include <stdio.h>int x[10],//存放输入数据y[10],//工作空间数组num_inputs,//输入数组长度num_y = 0;//y中当前元素个数//函数
//功能:从参数中提取输入数据
void get_args(int ac,char **av){int i;num_inputs = ac - 1;for(i = 0;i < num_inputs;++i)x[i] = atoi(av[i + 1]);
}//函数
//功能:向右移动工作数组中索引jj及其后面的所有元素
void scoot_over(int jj){int k;for(k = num_y;k > jj;++k)y[k] = y[k - 1];
}//函数:
//功能:插入一个数据
void insert(int new_y){int j;//工作数组为空if(0 == num_y){y[0] = new_y;return;}//将新元素插入到适当位置:第一个比new_y大的元素前面for(j = 0;j < num_y;++j){if(new_y < y[j]){//向右移动y[j]后面的所有元素scoot_over(j);y[j] = new_y;return;}}
}//函数:
//功能:处理所有输入数据
void process_data(){for(num_y = 0;num_y < num_inputs;++num_y)insert(x[num_y]);
}//函数:
//打印结果数据
void print_results(){int i;for(i = 0;i < num_inputs;++i)printf("%d\n",y[i]);
}int main(int argc,char **argv){get_args(argc,argv);process_data();print_results();
}

源代码编译：

gcc -g -Wall -o insert_sort ins.c

这里面一个必要的步骤是：GCC的-g选项：让编译器将符号表（对应于程序的变量和代码行的内存地址列表）保存在生成的可执行文件中。这样才能在调试会话过程中引用源代码中的变量名和行号。

一些基本命令

启动GDB：gdb exeFileName

gdb中中文显示是乱码，暂时还不知道怎么支持中文。

联机帮助，可以通过help命令访问文档：(gdb) help breakpoints

以TUI模式运行GDB：在调用gdb的时候指定-tui选项或者在处于非TUI模式时在GDB中使用Ctrl+X+A组合键，可以将终端屏幕分成原文本窗口和控制台的多个子窗口

退出GDB：quit或者Ctrl+d

可以直接按下回车再次执行最近执行过的那条命令

执行程序：run

查看栈帧：frame num（栈帧编号）

注意栈帧编号规则，当前正在执行的函数的帧被编号为0，其父帧（即该函数的调用者的栈帧）被编号为1，父帧的父帧被编号为2，以此类推。

跳到调用栈中的下一个父帧：up

引向相反方向：down

显示整个栈，即当前存在的所有帧的集合：backtrace

滚动查看代码：↑等箭头键

输出当前值：print或者p

浏览以前的GDB命令：上一个Ctrl+P、下一个Ctrl+N

注意：如果我们需要修改程序，并且重新编译，不必重启GDB。GDB会在运行程序之前自动重新加载新的二分表和新的符号表。

我们在重新编译程序之前仍然不必退出GDB。

断点相关操作

设置断点

GDB设置点的后，该断点的有效性会持续到删除、禁用或退出GDB时。

在某一行设置断点：break line_number（行数）

break filename:line_number 在源代码文件filename的line_number处设置断点。

在某个函数的入口（第一行可执行代码）处设置断点：break function（函数名）。这种方法相对以行数设置断点有一个优点：如果修改了源代码，使得函数不再在这一行处开始，那么如果用函数名指定断点，而不是用行号指定，则断点仍然有效。

注意：break function会在所有具有相同名称的函数上设置断点，注意函数重载的情况。

break filename: function 在源代码文件filename的函数function入口处处设置断点。

当GDB使用多个断点中断一行源代码时，它只会中断一次。

GDB实际设置断点的位置可能和我们请求将断点放置的位置不同。

比如下列代码：

int main(void)
{int i;i = 3;return 0;
}

如果我们尝试在函数main入口处设置断点，断点实际会被设置在第4行。因为GDB会认为第三行的机器码对我们的调试目的来说没有用处。

条件断点

将正常断点转变为条件断点：condition break_p_num（断点编号） cond（条件）

在有效的C条件语句中几乎可以用任何表达式。也可以用自己的函数或者库函数，只要他们被链接到程序中。

如：condition 1 num_y == 1

只有当满足条件num_y == 1时，GDB才会在断点1处暂停程序的执行。

如果以后要删除条件，但是保持断点，只需键入：cond break_p_num（断点编号）

用break if可以将break和condition命令组合成一个步骤：

break line_num（行号） if cond（条件）

例子：(gdb) nreak 30 if num_y == 1

注意，条件语句可以用括号()括起来，也可以不用。

临时断点：tbreak

与break类似，但是这一命令设置的断点在首次到达该指定行后就不再有效。

删除断点

基于标识符删除断点：delete

delete break_point_num（断点编号），可以在后面指定多个断点编号连续删除几个断点

delete：删除所有断点

另一种删除断点方式：clear

依据位置删除断点，工作方式和对应的break命令相似：

clear function

clear filename:funtion

clear line_number

clear filename:line_number

clear：清除GDB将执行的下一个指令处的断点

禁用与启用断点

禁用断点：disable breakpoint-list（是用空格分隔开的多个断点标识符）

禁用所有现存断点：disable

启用断点：enable breakpoint-list

在下次引起GDB暂停执行后禁用：enable once breakpoint-list

查看所有断点信息：info break或者是info breakpoints或者简写为i b

断点命令列表

让GDB在每次到达某个断点时自动执行一组命令，从而自动完成某一任务。

使用commands命令设置命令列表：

commands breakpoint_number

...

commands

...

end

例如以下代码：

我打算查看传递给fibonacci函数的值以及次序，但是不想在程序中插入printf语句并重新编译代码，可以这样做：

在该函数入口处设置一个断点，然后设置命令列表：

printf命令和C中printf函数类似，只是括号是可选的。

运行结果：

如果嫌GDB输出太冗长，可以使用silent命令，只需将其添加到设置的命令列表最开始处即可。

恢复执行

三种方法

（1）单步执行：step（s）、next（n），仅执行到代码的下一行后再次暂停。

注意二者区别：在函数调用时step会进入函数，next导致下一次暂停出现在调用函数之后。next被称为单步越过（stepping over）函数，而step被称为单步进入（stepping into）函数。

next和step都可以采用一个可选的数值参数，来表示要使用next或step执行的额外行数。

（2）无条件恢复程序的执行：continue（c）

直到遇到另一个断点或者程序结束。

continue可以接受一个可选的数值参数n，要求GDB忽略下面n个断点。

（3）用finish（fin）或until（u）命令恢复。

finish命令指示GDB恢复执行，直到恰好在当前帧完成之后为止。

until命令通常用来在不进一步在循环中暂停（除了循环中的中间断点）的情况下完成正在执行的循环。until会执行循环的其余部分（如果遇到断点，还是会暂停），让GDB在循环后面的第一行代码处暂停。

until命令也可以接受源代码中的位置作为参数，其用法与break命令同。

比如下列代码清单swapflaw.c：

#include <stdio.h>void swap(int *a,int *b){int c = *a;*a = *b;*b = c;
}int main(void){int i = 3;int j = 5;printf("i:%d,j:%d\n",i,j);swap(&i,&j);printf("i:%d,j:%d\n",i,j);return 0;
}

如果GDB触发了main函数入口处的一个断点，那么可以使用下面这些命令方便地使程序一直执行到swap()的入口：

until 13

until swap

until swapflaw.c:13

until swapflaw.c:swap

监视点

监视点是一种特殊类型的断点，区别在于监视点没有“住在”某一行源代码中，而是指示GDB每当某个表达式改变了值就暂停执行。

设置监视点：watch z（变量名）也可以是复杂的表达式

注意只能监视存在且在作用域内的变量。一旦变量不再存在调用栈的任何帧中，GDB会自动删除监视点。

GDB实际上是在变量的内存位置改变值时中断。

文件清单

（gdb) list line1,line2

查看源代码

list lineNum 在lineNum的前后源代码显示出来

list + 列出当前行的后面代码行

list - 列出当前行的前面代码行

list function

set listsize count

设置显示代码的行数

show listsize

显示打印代码的行数

list first,last

显示从first到last的源代码行

GDB启动文件的使用

有时候我们在完成调试前可能需要退出GDB，比如需要离开比较长的一段时间而且不能保持登录在计算机中。为了不丢失某些信息，可以将断点和设置的其他命令放在一个GDB启动文件中，然后每次启动GDB时会自动加载它们。

GDB启动文件默认名为.gdbinit。可以将一个文件放在主目录中用于一般用途，另一个文件放在特定项目专用的目录中。例如，可以将设置断点的命令放在后一个目录的启动文件中，在主目录的.gdbinit文件中存储开发的一些通用的宏。最好不要将编程项目放在主目录中，因为不能将项目特有的信息放在.gdbinit中。

在调用GDB时可以指定启动文件，如：

$gdb -command=z x

表示要在可执行文件x上运行GDB，首先要从文件z中读取命令。

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