zoukankan      html  css  js  c++  java
  • Linux高级编程--04.GDB调试程序(设置断点)

    调试已运行的程序

    1. 在UNIX下用ps查看正在运行的程序的PID(进程ID),然后用gdb
    2. 先用gdb

    暂停 / 恢复程序运行

    调试程序中,暂停程序运行是必须的,GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住,在什么条件下停住,在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量,以及运行时的流程。

    当进程被gdb停住时,你可以使用info program 来查看程序的是否在运行,进程号,被暂停的原因。

    在gdb中,我们可以有以下几种暂停方式:断点(BreakPoint)、观察点(WatchPoint)、捕捉点(CatchPoint)、信号(Signals)、线程停止(Thread Stops)。如果要恢复程序运行,可以使用c或是continue命令。

    设置断点(BreakPoint)

    我们用break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法:

    • break
    • break
    • break +offset / break -offset :在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数。
    • break filename:linenum :在源文件filename的linenum行处停住。
    • break filename:function :在源文件filename的function函数的入口处停住。
    • break *address :在程序运行的内存地址处停住。
    • break :break命令没有参数时,表示在下一条指令处停住。
    • break … if

    查看断点时,可使用info命令,如下所示:(注:n表示断点号)

    • info breakpoints [n]
    • info break [n]

    设置观察点(WatchPoint)

    观察点一般来观察某个表达式(变量也是一种表达式)的值是否有变化了,如果有变化,马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点:

    • watch
    • rwatch
    • awatch
    • info watchpoints :列出当前所设置了的所有观察点。

    设置捕捉点(CatchPoint)

    你可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如:载入共享库(动态链接库)或是C++的异常。设置捕捉点的格式为:

    • catch

      1. throw 一个C++抛出的异常。(throw为关键字)
      2. catch 一个C++捕捉到的异常。(catch为关键字)
      3. 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)
      4. 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)
      5. 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)
      6. load 或 load
      7. unload 或 unload
    • tcatch

    维护停止点

    上面说了如何设置程序的停止点,GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中,如果你觉得已定义好的停止点没有用了,你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。

    • clear : 清除所有的已定义的停止点。
    • clear
    • clear
    • delete [breakpoints] [range…] : 删除指定的断点,breakpoints为断点号。如果不指定断点号,则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围(如:3-7)。其简写命令为d。

    比删除更好的一种方法是disable停止点,disable了的停止点,GDB不会删除,当你还需要时,enable即可,就好像回收站一样。

    • disable [breakpoints] [range…] :disable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。如果什么都不指定,表示disable所有的停止点。简写命令是dis.
    • enable [breakpoints] [range…] :enable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。
    • enable [breakpoints] once [range…] :enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动disable。
    • enable [breakpoints] delete [range…] :enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动删除。

    停止条件维护

    前面在说到设置断点时,我们提到过可以设置一个条件,当条件成立时,程序自动停止,这是一个非常强大的功能,这里,我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说,为断点设置一个条件,我们使用if关键词,后面跟其断点条件。并且,条件设置好后,我们可以用condition命令来修改断点的条件。(只有break和watch命令支持if,catch目前暂不支持if)

    • condition
    • condition

    还有一个比较特殊的维护命令ignore,你可以指定程序运行时,忽略停止条件几次。

    • ignore

    为停止点设定运行命令

    我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。也就是说,当运行的程序在被停止住时,我们可以让其自动运行一些别的命令,这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。

    commands [bnum]
    ... command-list ...
    end
    

    为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时,gdb会依次运行命令列表中的命令。

    例如:

    break foo if x>0
    commands
    printf "x is %d/n",x
    continue
    end
    

    断点设置在函数foo中,断点条件是x>0,如果程序被断住后,也就是,一旦x的值在foo函数中大于0,GDB会自动打印出x的值,并继续运行程序。
    如果你要清除断点上的命令序列,那么只要简单的执行一下commands命令,并直接在打个end就行了。

    断点菜单

    在C++中,可能会重复出现同一个名字的函数若干次(函数重载),在这种情况下,break

    (gdb) b String::after
    [0] cancel
    [1] all
    [2] file:String.cc; line number:867
    [3] file:String.cc; line number:860
    [4] file:String.cc; line number:875
    [5] file:String.cc; line number:853
    [6] file:String.cc; line number:846
    [7] file:String.cc; line number:735
    > 2 4 6
    Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
    Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
    Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
    Multiple breakpoints were set.
    Use the "delete" command to delete unwanted
     breakpoints.
    (gdb)
    

    可见,GDB列出了所有after的重载函数,你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点,1表示所有函数都设置断点。

    恢复程序运行和单步调试

    当程序被停住了,你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束,或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。

    • continue [ignore-count] / c [ignore-count] / fg [ignore-count] :恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue,c,fg三个命令都是一样的意思。
    • step
    • next
    • set step-mode / set step-mode on :打开step-mode模式,于是,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。
    • set step-mod off :关闭step-mode模式。
    • finish :运行程序,直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。
    • until / u :当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时,这个命令可以运行程序直到退出循环体。
    • stepi / si :
    • nexti / ni :单步跟踪一条机器指令!一条程序代码有可能由数条机器指令完成,stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i $pc” ,当运行完这个命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令(也就是汇编代码)

    信号(Signals)

    信号是一种软中断,是一种处理异步事件的方法。一般来说,操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX,比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号,比如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,等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。

    GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号,你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时,马上停住正在运行的程序,以供你进行调试。你可以用GDB的handle命令来完成这一功能。

    • handle

      • 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 / 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 / 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。
    • info signals / info handle :查看有哪些信号在被GDB检测中。

    线程(Thread Stops)

    如果你程序是多线程的话,你可以定义你的断点是否在所有的线程上,或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。

    break

    (gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim
    

    当你的程序被GDB停住时,所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时,所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。





  • 相关阅读:
    bzoj 3924
    bzoj 1095
    luogu 4886
    bzoj 2152
    CF960G
    bzoj 3561
    bzoj 4176
    bzoj 4407
    bzoj 3309
    luogu 4608
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/linzhenjie/p/5485587.html
Copyright © 2011-2022 走看看