一、gdb调试

1、gdb调试的三种方式

目标板直接使用GDB进行调试。
目标板使用gdbserver，主机使用xxx-linux-gdb作为客户端。
目标板使用ulimit -c unlimited，生成core文件；然后主机使用xxx-linux-gdb ./test ./core。

例子：

（1）main.cpp

#include "sum.h"using namespace std;int main(int argc, char *argv[])
{if(argc != 2){cout << "please start with 2 values!" << endl;return -1;}else{Sum s;int ret = s.add(atoi(argv[1]));cout << "add result = " << s.getResult() << endl;}return 0;
}

（2）sum.h

#include <iostream>using namespace std;class Sum{public:Sum(){}~Sum(){}int add(int value);int getResult();private:int _result = 0;
};

（3）sum.cpp

#include "sum.h"int Sum::getResult()
{return _result;
}int Sum::add(int value)
{int result = 0;cout << "input value = " << value << endl;for(int i = 0; i < value; i++){result += i;}_result = result;return result;
}

2、编译及运行

编译：

g++ main.cpp sum.h sum.cpp -o add -g

运行：

（法一）：gdb + 编译后的文件名，然后输入run（简写r）即可运行。

（法二）：命令行中先输入gdb，按回车，再输入file + 编译后的文件.

退出：q

注：cmake项目，在CMakeLists.txt文件中添加如下语句：

SET(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -Wall -g2 -ggdb")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3 -Wall")

3、断点

（1）设置断点

设置断点可以通过b或者break设置断点，断点的设置可以通过函数名、行号、文件名+函数名、文件名+行号以及偏移量、地址等进行设置。

格式：

break 函数名
break 行号
break 文件名:函数名
break 文件名:行号
break +偏移量
break -偏移量
break *地址

（2）删除断点

格式：

delete <断点id>：删除指定断点
delete：删除所有断点
clear
clear 函数名
clear 行号
clear 文件名：行号
clear 文件名：函数名

（3）设置条件断点

break 断点 if 条件；比如break add if value==9，当输入的value为9的时候才会断住。
condition 断点编号：给指定断点删除触发条件。
condition 断点编号条件：给指定断点添加触发条件。

（4）停用或启用断点

disable
disable 断点编号
disable display 显示编号
disable mem 内存区域
enable
enable 断点编号
enable once 断点编号：该断点只启用一次，程序运行到该断点并暂停后，该断点即被禁用。
enable delete 断点编号
enable display 显示编号
enable mem 内存区域

（5）断点commands高级功能

大多数时候需要在断点处执行一系列动作，gdb提供了在断点处执行命令的高级功能commands。

例：

#include <stdio.h>int total = 0;int square(int i)
{int result=0;result = i*i;return result;
}int main(int argc, char **argv)
{int i;for(i=0; i<10; i++)  {total += square(i);}return 0;
}

比如需要对如上程序square参数i为5的时候断点，并在此时打印栈、局部变量以及total的值，同时生成gdb的调试log，编写gdb.init如下：

set logging on gdb.logb square if i == 5
commandsbt fulli localsp totalprint "Hit break when i == 5"
end

4、显示堆栈

如果遇到断点而暂停执行，或者coredump可以显示栈帧。通过bt可以显示栈帧，bt full可以显示局部变量。

格式：

bt
bu full：不仅显示backtrace，还显示局部变量
bt N：显示开头N个堆栈
bt full N

5、显示变量

“print 变量”（简写“p”）可以显示变量内容。

如果需要一行监控多个变量，可以通过p {var1, var2, var3}。

如果要跟踪自动显示，可以使用display {var1, var2, var3}。

6、显示寄存器

info reg可以显示寄存器内容。

在寄存器名之前加$可以显示寄存器内容：

p $寄存器：显示寄存器内容
p/x $寄存器：十六进制显示寄存器内容。

用x命令可以显示内容内容，“x/格式地址”。

x $pc：显示程序指针内容
x/i $pc：显示程序指针汇编。
x/10i $pc：显示程序指针之后10条指令。
x/128wx 0xfc207000：从0xfc20700开始以16进制打印128个word。

还可以通过disassemble指令来反汇编。

disassemble
disassemble 程序计数器：反汇编pc所在函数的整个函数。
disassemble addr-0x40,addr+0x40：反汇编addr前后0x40大小。

7、单步执行

单步执行有两个命令next和step，两者的区别是next遇到函数不会进入函数内部（逐过程），step（逐语句）会执行到函数内部。

如果需要逐条汇编指令执行，可以分别使用nexti和stepi。

注：直接回车默认为上一次的命令。

continue、step、stepi、next、nexti都可以指定重复执行的次数。
ignore 断点编号次数：可以忽略指定次数断点。

8、继续执行

调试时，使用continue命令继续执行程序。程序遇到断电后再次暂停执行；如果没有断点，就会一直执行到结束。

continue：继续执行
continue 次数：继续执行一定次数。

9、监视点

要想找到变量在何处被改变，可以使用watch命令设置监视点watchpoint。

格式：

watch <表达式>：表达式发生变化时暂停运行
awatch <表达式>：表达式被访问、改变时暂停执行
rwatch <表达式>：表达式被访问时暂停执行

注：

其他变种还包括watch expr [thread thread-id] [mask maskvalue]，其中mask需要架构支持。

GDB不能监控一个常量，比如watch 0x600850报错。但是可以watch *(int *)0x600850。

10、改变变量的值

“通过set variable <变量>=<表达式>”来修改变量的值。

set $r0=xxx：设置r0寄存器的值为xxx。

11、生成内核转储文件

运行后，如果有段错误，会在当前目录下生成通过生成core.pid（pid为进程号）转储文件。或者通过“generate-core-file”也会生成core.pid（pid为进程号）转储文件。

通过gdb ./main ./core.pid查看恢复的现场。

（1）配置是否允许生成core文件

在生成内核储文件之前需要先查看配置是否允许生成core文件。

ulimit -a，如果core file size为0，则表示core文件大小为0，即不允许生成。

注：ulimit使用

（a）语法：

ulimit [-aHS][-c <core文件上限>][-d <数据节区大小>][-f <文件大小>][-m <内存大小>][-n <文件数目>][-p <缓冲区大小>][-s <堆叠大小>][-t <CPU时间>][-u <程序数目>][-v <虚拟内存大小>]

（b）参数：

-a 　显示目前资源限制的设定。
-c <core文件上限> 　设定core文件的最大值，单位为区块。
-d <数据节区大小> 　程序数据节区的最大值，单位为KB。
-f <文件大小> 　shell所能建立的最大文件，单位为区块。
-H 　设定资源的硬性限制，也就是管理员所设下的限制。
-m <内存大小> 　指定可使用内存的上限，单位为KB。
-n <文件数目> 　指定同一时间最多可开启的文件数。
-p <缓冲区大小> 　指定管道缓冲区的大小，单位512字节。
-s <堆叠大小> 　指定堆叠的上限，单位为KB。
-S 　设定资源的弹性限制。
-t <CPU时间> 　指定CPU使用时间的上限，单位为秒。
-u <程序数目> 　用户最多可开启的程序数目。
-v <虚拟内存大小> 　指定可使用的虚拟内存上限，单位为KB。

（2）修改core文件大小

ulimit -c 0      # 禁止生成core文件
ulimit -c 100       # 限制core文件大小100块
ulimit -c unlimited # 不限制core文件大小

注：要永久生效则修改配置文件/etc/security/limits.conf，使用类似如下形式进行配置：

*               soft    core            unlimited

（3）生成core文件

（a）通过kill触发生成

# 查看当前core文件大小限制
ulimit -c
# 设置成不限制大小
ulimit -c unlimited
# 再次查看core文件大小限制
ulimit -c# 新启动一个bash进程
bash
# 查看当前bash的pid
echo $$
# 将该进程kill掉，触发core文件生成
kill -s SIGSEGV $$
# 确认core文件确实已经生成
ls

（b）使用gdb直接生成

# 查看当前bash的pid
echo $$
# 通过pid进行gdb调试。为了通用性这里直接使用$$
gdb -p $$
# 生成core文件。在gdb内部输入
generate-core-file
# 退出gdb。在gdb内部输入
quit
# 确认退出gdb。在gdb内部输入
y
# 确认当前目录下有core文件生成
ls -l | grep $$

使用gdb查看core文件即可定位到出错行，如下图。

（c）使用gcore生成

# 直接生成当前bash进程的core文件
gcore $$
# 确认core文件已在当前目录下生成
ls -l | grep $$

12、attach到进程

如果程序已经运行，或者是调试陷入死循环而无法返回控制台进程，可以使用attach命令。

attach pid

通过ps aux可以查看进程的pid，然后使用bt查看栈帧。

以top为例操作步骤为：

ps -aux查看进程pid，为16974.
sudo gdb attach 16974，使用gdb 附着到top命令。

使用bt full查看，当前栈帧。此时使用print等查看信息。

还可以通过info proc查看进程信息。

参考：https://www.cnblogs.com/arnoldlu/p/9633254.html

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