Linux C编程(2) dgb调试

1. 首先编写一个用于调试的测试程序test.c

#include <stdio.h>     

int get_sum(int n)
{
    int sum = 0,i;
    for(i = 1; i <=n ; i++)
    {
        sum+=i;
    }
    return sum;
}
int main()
{
    int i = 100,result;
    result = get_sum(i);
    printf("1+2+...+100=%d
",result);
    return 0;
} 

　　编译并运行

[root@localhost ctest]# gcc test.c -o test
[root@localhost ctest]# ./test 
1+2+...+100=5050

　　gdb调试程序的命令格式为：gdb 可执行的程序文件名，加上-q选项可以不输出版权说明

[root@localhost ctest]# gdb -q test
Reading symbols from /tmp/ctest/test...(no debugging symbols found)...done.
(gdb) 

　　使用q/quit可以退出gdb。

2. 显示和查找程序源代码

　　(1) list：显示10行代码，再次运行时显示接下来的10行代码

　　(2) list 5,10：显示5~10行代码

　　(3) list test.c:5,10：显示源文件test.c中 的5~10行代码，在调试含有多个源文件程序时使用。　　

　　(4) list get_sum：显示get_sum函数周围的代码

　　(5) list test.c:get_sum：显示源文件test.c中get_sum函数周围的代码，在调试多个源文件程序时使用。

　　例：

(gdb) list 4,10
4       {
5           int sum = 0,i;
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
7           {
8               sum+=i;
9           }
10          return sum;
(gdb) list get_sum 
1       #include <stdio.h>     
2
3       int get_sum(int n)
4       {
5           int sum = 0,i;
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
7           {
8               sum+=i;
9           }
10          return sum;
(gdb)

　　在调试的过程中如要使用Linux命令，可以在gdb提示符下输入shell命令，如：

(gdb) shell ls
datatype.c  file1.c  num_game.c  p3.c           symbalconstant.c  test
 test.c    digui.c     getc.c   p2.c        sequence.c     taijie.c
(gdb) 

　　search 和forward用来从当后行向前查找第一个匹配的字符串，reverse-search用来从当前行向前查找第一个匹配的字符串，如：

(gdb) search get_sum 
15          result = get_sum(i);
(gdb) reverse-search main
12      int main()
(gdb) 

3. 执行程序和获得帮助

　　使用gdb -q test只是装入程序，程序并没有运行。运行需输入run命令，如：

(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 
1+2+...+100=5050

Program exited normally.
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.132.el6.i686
(gdb) 

　　如果想要详细了解某个命令的使用方法，可以使用help命令，如：

(gdb) help list
(gdb) help all

4. 设置和管理断点

　　(1) 以行号设置断点，使用break命令，如：

(gdb) break 8
Breakpoint 2 at 0x80483da: file test.c, line 8.
(gdb) 

　　第二行为设置断点后的反馈信息，包括：当前设置的断点，断点所在的内存地址及所在行号。输入run后，程序运行到第8行的指令后就暂停。

(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 2, get_sum (n=100) at test.c:8
8               sum+=i;
(gdb) 

　　(2) 以函数名设置断点，如：

(gdb) break get_sum 
Breakpoint 1 at 0x80483ca: file test.c, line 5.
(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, get_sum (n=100) at test.c:5
5           int sum = 0,i;
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.132.el6.i686
(gdb) 

　　(3) 以条件表达式设置断点，程序在运行过程中，当某个条件满足时，程序在某行中断暂停执行，其格式为：

　　break 行号或函数名 if 条件

(gdb) break 8 if i==99
Breakpoint 1 at 0x80483da: file test.c, line 8.
(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, get_sum (n=100) at test.c:8
8               sum+=i;
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.132.el6.i686
(gdb) 

　　(4) 不需要指定行号或函数，而是在整个程序运行中当条件表达式的值发生改变时程序就会暂停。，其格式为：

　　watch 条件表达式

[root@localhost ctest]# gdb -q test
Reading symbols from /tmp/ctest/test...done.
(gdb) watch i==99　// 由于test没有运行，变量i还没被定义
No symbol "i" in current context.
(gdb) break 7　　// 设置断点
Breakpoint 1 at 0x80483da: file test.c, line 7.
(gdb) run　　// 运行至断点处
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, get_sum (n=100) at test.c:8
8               sum+=i;
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.132.el6.i686
(gdb) watch i==99　　// 变量i已定义，可以设置
Hardware watchpoint 2: i==99
(gdb) clear 7　　// 删除所设断点
Deleted breakpoint 1 
(gdb) continue　　//程序继续运行，表达式的值从i==99由原来0变到1，因此程序中断
Continuing.
Hardware watchpoint 2: i==99

Old value = 0
New value = 1
0x080483e4 in get_sum (n=100) at test.c:6
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) print i　　// 显示i
$1 = 99
(gdb) print sum　　// 显示sum
$2 = 4851
(gdb) next
8               sum+=i;
(gdb) print i
$3 = 99
(gdb) print sum
$4 = 4851
(gdb) next　　// 继续执行下一条语句
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) print i
$5 = 99
(gdb) print sum
$6 = 4950
(gdb) next
8               sum+=i;
(gdb) print i
$7 = 100
(gdb) print sum
$8 = 4950
(gdb) next
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) print i
$9 = 100
(gdb) print sum
$10 = 5050
(gdb) 

5. 查看当前设置的中断点

　　采用info breakpoints命令可以查看当前所有的中断点，如：

(gdb) break 8
Breakpoint 1 at 0x80483da: file test.c, line 8.
(gdb) break 16 if result==5050
Breakpoint 2 at 0x8048412: file test.c, line 16.
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
2       breakpoint     keep y   0x08048412 in main at test.c:16
        stop only if result==5050
(gdb) 

　　Num：编号，Type：类型，Disp：指示中断点在生效一次后是否会失去作用，是位dis，否为keep，End：表明当前中断点是否有效，Adress：表示中断所处的内存地址，What：列出中断发生在哪个函数的第几行，最后一行表明这是一个条件中断。

　　5. 使中断失效或有效

　　使用"disable 断点编号"可以是某个断点失效，程序运行到该断点不会停下来而是继续运行。

　　使用“enable 断点编号”可以使某个断点恢复有效。

(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
2       breakpoint     keep y   0x08048412 in main at test.c:16
        stop only if result==5050
(gdb) disalbe 2
Undefined command: "disalbe".  Try "help".
(gdb) 
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
2       breakpoint     keep y   0x08048412 in main at test.c:16
        stop only if result==5050
(gdb) disable 2
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
2       breakpoint     keep n   0x08048412 in main at test.c:16
        stop only if result==5050
(gdb) enable 2
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
2       breakpoint     keep y   0x08048412 in main at test.c:16
        stop only if result==5050
(gdb) 

6. 删除断点

　　disable只是让某个某个断点暂时失效，断点依然存在于程序中。彻底删除断点可使用clear或delete命令。

　　格式为：

　　(1) clear：删除程序中所有的断点

　　(2) clear 行号：删除此行的断点

　　(3) clear 函数名：删除该函数的断点

　　(4) delete 断点编号：删除指定编号的断点，如果一次要删除多个断点，各个断点编号以空格隔开。

[root@localhost ctest]# gdb -q test
Reading symbols from /tmp/ctest/test...done.
(gdb) break 6
Breakpoint 1 at 0x80483d1: file test.c, line 6.
(gdb) break 7
Breakpoint 2 at 0x80483da: file test.c, line 7.
(gdb) break 8 if sum==5050
Note: breakpoint 2 also set at pc 0x80483da.
Breakpoint 3 at 0x80483da: file test.c, line 8.
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483d1 in get_sum at test.c:6
2       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:7
3       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
        stop only if sum==5050
(gdb) clear 6
Deleted breakpoint 1 
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:7
3       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
        stop only if sum==5050
(gdb) delete 2,3
warning: bad breakpoint number at or near '2,3'
(gdb) info breakpoints 
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:7
3       breakpoint     keep y   0x080483da in get_sum at test.c:8
        stop only if sum==5050
(gdb) delete 2 3
(gdb) info breakpoints 
No breakpoints or watchpoints.

7. 查看和设置变量的值

　　(1) print命令的格式有：

　　print 变量或表达式：打印变量或表达式当前的值

　　print 变量=值：对变量进行赋值

　　print 表达式@要打印的值的个数：打印以表达式值开始的n个数

　　(2) whatis命令，用于显示某个变量或表达式值的数据类型，七个是我：whatis 变量或表达式

(gdb) run
The program being debugged has been started already.
Start it from the beginning? (y or n) y
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, get_sum (n=100) at test.c:8
8               sum+=i;
(gdb) whatis i
type = int
(gdb) whatis sum+0.5
type = double
(gdb)

　　(3) set命令，用于给变量赋值，其格式为：set variable 变量=值，set也可以针对远程调试进行设置，可以用来设置gdb一行的字符数等。

8. 控制程序的执行

　　(1) continue命令：让程序继续执行，直到下一个断点或运行完为止。

　　(2) kill命令：用于结束当前程序的调试。

　　(3) next和step命令：一次一条执行该代码段，二者的区别是：如果遇到函数调用，next会把该函数当做一条语句来执行，再次输入next会执行函数调用后的语句，而step则会跟踪进入函数，一次一条地执行函数内的代码，直到函数内的代码执行完，才执行函数调用后的语句。

[root@localhost ctest]# gdb -q test
Reading symbols from /tmp/ctest/test...done.
(gdb) list 1,18
1       #include <stdio.h>     
2
3       int get_sum(int n)
4       {
5           int sum = 0,i;
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
7           {
8               sum+=i;
9           }
10          return sum;
11      }
12      int main()
13      {
14          int i = 100,result;
15          result = get_sum(i);
16          printf("1+2+...+100=%d
",result);
17          return 0;
18      }                              
(gdb) break 14
Breakpoint 1 at 0x80483fa: file test.c, line 14.
(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, main () at test.c:14
14          int i = 100,result;
Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.132.el6.i686
(gdb) next
15          result = get_sum(i);
(gdb) next
16          printf("1+2+...+100=%d
",result);
(gdb) next
1+2+...+100=5050
17          return 0;
(gdb) 

(gdb) continue
Continuing.

Program exited normally.
(gdb) 
(gdb) run
Starting program: /tmp/ctest/test 

Breakpoint 1, main () at test.c:14
14          int i = 100,result;
(gdb) step
15          result = get_sum(i);
(gdb) step
get_sum (n=100) at test.c:5
5           int sum = 0,i;
(gdb) step
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) 

　　(4) nexti和stepi命令

　　nexti和stepi命令用来单步执行一条及其指令，注意不是单步执行！一条语句由多条机器指令构成。

　　例:for(i=0;i<n;i++)，如果是单步执行一条指令，则这行语句要输入多个nexti或stepi才能完成,i=0和i<n会分开执行。

(gdb) step
6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) stepi
0x080483d8      6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) stepi
0x080483e4      6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) stepi
0x080483e7      6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) stepi
0x080483ea      6           for(i = 1; i <=n ; i++)
(gdb) stepi
8               sum+=i;