GDB调试利器-单步调试与查看变量

前言

前面两篇已经对Linux下如何使用gdb启动调试,GDB调试利器-断点设置与查看源码我们已经了解了GDB基本的启动调试，设置断点，查看源码等，如果这些内容你还不知道，建议先回顾一下前面的内容。

断点附近的代码你了解后，这时候你就可以使用单步执行一条一条语句的去执行。可以随时查看执行后的结果。接下来你可能会想知道程序运行的一些情况，就需要查看变量的值。下面介绍单步调试与设置变量。

单步调试

居然是调试代码，还是老规矩，先上代码：

//test.c
#include <stdio.h>void judge_sd(int num){if ((num & 1) == 0){printf("%d is even\n",num);return;}else{printf("%d is odd\n",num);return;}
}int main(int argc, char const *argv[]){judge_sd(0);judge_sd(1);judge_sd(4);return 0;
}

编译：

gcc -g test.c -o test

程序的功能比较简单，这里不多做解释。断点附近的代码你了解后，这时候你就可以使用单步执行一条一条语句的去执行。可以随时查看执行后的结果。单步执行有两个命令，分别是step和next。我们可能打了多处断点，或者断点打在循环内，这个时候，可以使用continue命令。这三个命令的区别在于：

1、next命令（可简写为n）用于在程序断住后，继续执行下一条语句。
2、step命令（可简写为s），它可以单步跟踪到函数内部。
3、continue命令（可简写为c）或者fg，它会继续执行程序，直到再次遇到断点处。

单步进入-step

step 一条语句一条语句的执行。它有一个别名，s。它可以单步跟踪到函数内部。

先用list（可简写为l）将源码列出来，例如：

先启动调试，然后把源码列出来。

从上面的过程可以看到，在5行设置断点，运行程序，可见，step命令进入到了被调用函数中judge_sd。使用step命令也会在这个方法中一行一行的单步执行。但是如果没有该函数源码，需要跳过该函数执行，可使用finish命令，继续后面的执行。

单步执行-next

next命令示例：

next命令（可简写为n）用于在程序断住后，继续执行下一条语句。上面的信息在5行处打断点，然后运行到6行，然后输入运行n 2，则会单步执行两行。可见，使用next命令只会在本方法中单步执行。

继续执行到下一个断点-continue

我们可能打了多处断点，或者断点打在循环内，这个时候，想跳过这个断点，甚至跳过多次断点继续执行该怎么做呢？可以使用continue命令。它的作用就是从暂停处继续执行。命令的简写形式为c。继续执行过程中遇到断点或者观察点变化依然会暂停。示例代码如下：

跳过执行–skip

根据上面的信息可以看到，使用skip之后，将不会进入judge_sd函数。好处就是skip可以在step时跳过一些不想关注的函数或者某个文件。

如果想删除skip，使用skip delete [num] 。

查看变量

现在你已经会设置断点，查看断点附近的代码，并可以单步执行和继续执行。接下来你可能会想知道程序运行的一些情况，如查看变量的值。print命令正好满足了你的需求。以帮助我们进一步定位问题。

格式：

print[变量名]

print（可简写为p）打印变量内容。示例代码如下：

//test.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //malloc,free,randint main(int argc, char const *argv[])
{int input;int i ;printf("Please enter the length of the string:");scanf("%d",&input);char *buf = (char *) malloc(input + 1);//字符最后包含'\0'if (buf == NULL){printf("malloc failed!\n");return -1;}//随机生成字符串for ( i = 0; i < input; i++){buf[i] = rand()%26 +'a';}buf[i] = '\0';printf("A randomly generated string： %s\n",buf);free(buf);return 0;
}

编译：

gcc -g test.c -o test

先用list（可简写为l）将源码列出来，例如：

print命令的简写形式为p，使用它打印出变量的值。

打印出的变量i的值为80。

当然，多个函数或者多个文件会有同一个变量名，这个时候可以在前面加上文件名或者函数名来区分：

p 'testfile.c'::i
p 'sum'::i

在看看指针。

注意到了没有，如果使用上面的方式打印指针指向的内容，那么打印出来的只是指针地址而已。那怎么打印出指针指向的内容呢？

需要解引用，如下：
仅仅使用*只能打印第一个值，如果要打印多个值，后面跟上@并加上要打印的长度。
或者@后面跟上变量值：如下：

另外值得一提的是，$可表示上一个变量，在调试链表时时经常会用到的，它有next成员代表下一个节点，则可使用下面方式不断打印链表内容，举例：

p *linkNode  #这里显示linkNode节点内容
p *$.next #这里显示linkNode节点下一个节点的内容

设置变量

使用print命令查看了变量的值，如果感觉这个值不符合预期，想修改下这个值，再看下执行效果。这种情况下，我们该怎么办呢？通常情况下，我们会修改代码，再重新执行代码。使用gdb的set命令，一切将变得更简单。

set命令可以直接修改变量的值。

设置观察点

设置观察点的作用就是：当被观察的变量发生变化后，程序就会暂停执行，并把变量的原值(Old)和新值(New)都会显示出来。设置观察点的命令是watch。

watch num

这个时候，让程序继续运行，如果num的值发生变化，则会打印相关内容，如：

Hardware watchpoint 3: num
Old value = 1
New value = 10

总结

通过上面的例子演示，我相信读者已经对于通过GDB调试C/C++程序有了基本的理解，如果你想获取更多的调试技巧请参考官方网站的GDB调试手册，还有GDB官方网站的手册。

参考：GDB TutorialA Walkthrough with Examples

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