用GDB调试程序(4)

时间:2023-02-20 16:53:11

七、设置显示选项

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    GDB中关于显示的选项比较多,这里我只例举大多数常用的选项。

    set print address 
    set print address on 
        打开地址输出,当程序显示函数信息时,GDB会显出函数的参数地址。系统默认为打开的,如:
        
        (gdb) f
        #0  set_quotes (lq=0x34c78 "<<", rq=0x34c88 ">>")
            at input.c:530
        530         if (lquote != def_lquote)


    set print address off 
        关闭函数的参数地址显示,如:
        
        (gdb) set print addr off
        (gdb) f
        #0  set_quotes (lq="<<", rq=">>") at input.c:530
        530         if (lquote != def_lquote)

    show print address 
        查看当前地址显示选项是否打开。
        
    set print array 
    set print array on 
        打开数组显示,打开后当数组显示时,每个元素占一行,如果不打开的话,每个元素则以逗号分隔。这个选项默认是关闭的。与之相关的两个命令如下,我就不再多说了。
        
    set print array off 
    show print array 

    set print elements <number-of-elements>
        这个选项主要是设置数组的,如果你的数组太大了,那么就可以指定一个<number-of-elements>来指定数据显示的最大长度,当到达这个长度时,GDB就不再往下显示了。如果设置为0,则表示不限制。
        
    show print elements 
        查看print elements的选项信息。
        
    set print null-stop <on/off>
        如果打开了这个选项,那么当显示字符串时,遇到结束符则停止显示。这个选项默认为off。
        
    set print pretty on 
        如果打开printf pretty这个选项,那么当GDB显示结构体时会比较漂亮。如:

            $1 = {
              next = 0x0,
              flags = {
                sweet = 1,
                sour = 1
              },
              meat = 0x54 "Pork"
            }

    set print pretty off
        关闭printf pretty这个选项,GDB显示结构体时会如下显示:
        
            $1 = {next = 0x0, flags = {sweet = 1, sour = 1}, meat = 0x54 "Pork"}
            
    show print pretty 
        查看GDB是如何显示结构体的。
        
    
    set print sevenbit-strings <on/off>
        设置字符显示,是否按“/nnn”的格式显示,如果打开,则字符串或字符数据按/nnn显示,如“/065”。
    
    show print sevenbit-strings
        查看字符显示开关是否打开。 
        
    set print union <on/off>
        设置显示结构体时,是否显式其内的联合体数据。例如有以下数据结构:
        
        typedef enum {Tree, Bug} Species;
        typedef enum {Big_tree, Acorn, Seedling} Tree_forms;
        typedef enum {Caterpillar, Cocoon, Butterfly}
                      Bug_forms;
        
        struct thing {
          Species it;
          union {
            Tree_forms tree;
            Bug_forms bug;
          } form;
        };
        
        struct thing foo = {Tree, {Acorn}};

        当打开这个开关时,执行 p foo 命令后,会如下显示:
            $1 = {it = Tree, form = {tree = Acorn, bug = Cocoon}}
        
        当关闭这个开关时,执行 p foo 命令后,会如下显示:
            $1 = {it = Tree, form = {...}}

    show print union
        查看联合体数据的显示方式
        
    set print object <on/off>
        在C++中,如果一个对象指针指向其派生类,如果打开这个选项,GDB会自动按照虚方法调用的规则显示输出,如果关闭这个选项的话,GDB就不管虚函数表了。这个选项默认是off。
    
    show print object
        查看对象选项的设置。
        
    set print static-members <on/off>
        这个选项表示,当显示一个C++对象中的内容是,是否显示其中的静态数据成员。默认是on。
    
    show print static-members
        查看静态数据成员选项设置。
        
    set print vtbl <on/off>
        当此选项打开时,GDB将用比较规整的格式来显示虚函数表时。其默认是关闭的。
        
    show print vtbl
        查看虚函数显示格式的选项。
        
        
八、历史记录

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    当你用GDB的print查看程序运行时的数据时,你每一个print都会被GDB记录下来。GDB会以$1, $2, $3 .....这样的方式为你每一个print命令编上号。于是,你可以使用这个编号访问以前的表达式,如$1。这个功能所带来的好处是,如果你先前输入了一个比较长的表达式,如果你还想查看这个表达式的值,你可以使用历史记录来访问,省去了重复输入。
    
    
九、GDB环境变量

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    你可以在GDB的调试环境中定义自己的变量,用来保存一些调试程序中的运行数据。要定义一个GDB的变量很简单只需。使用GDB的set命令。GDB的环境变量和UNIX一样,也是以$起头。如:
    
    set $foo = *object_ptr
    
    使用环境变量时,GDB会在你第一次使用时创建这个变量,而在以后的使用中,则直接对其賦值。环境变量没有类型,你可以给环境变量定义任一的类型。包括结构体和数组。
    
    show convenience 
        该命令查看当前所设置的所有的环境变量。
        
    这是一个比较强大的功能,环境变量和程序变量的交互使用,将使得程序调试更为灵活便捷。例如:
    
        set $i = 0
        print bar[$i++]->contents
    
    于是,当你就不必,print bar[0]->contents, print bar[1]->contents地输入命令了。输入这样的命令后,只用敲回车,重复执行上一条语句,环境变量会自动累加,从而完成逐个输出的功能。
    
    
十、查看寄存器

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    要查看寄存器的值,很简单,可以使用如下命令:
    
    info registers 
        查看寄存器的情况。(除了浮点寄存器)
    
    info all-registers
        查看所有寄存器的情况。(包括浮点寄存器)
    
    info registers <regname ...>
        查看所指定的寄存器的情况。
        
    寄存器中放置了程序运行时的数据,比如程序当前运行的指令地址(ip),程序的当前堆栈地址(sp)等等。你同样可以使用print命令来访问寄存器的情况,只需要在寄存器名字前加一个$符号就可以了。如:p $eip。



  • 改变程序的执行

    一旦使用GDB挂上被调试程序,当程序运行起来后,你可以根据自己的调试思路来动态地在GDB中更改当前被调试程序的运行线路或是其变量的值,这个强大的功能能够让你更好的调试你的程序,比如,你可以在程序的一次运行中走遍程序的所有分支。
    
    
一、修改变量值

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    修改被调试程序运行时的变量值,在GDB中很容易实现,使用GDB的print命令即可完成。如:
    
        (gdb) print x=4
    
    x=4这个表达式是C/C++的语法,意为把变量x的值修改为4,如果你当前调试的语言是Pascal,那么你可以使用Pascal的语法:x:=4。
    
    在某些时候,很有可能你的变量和GDB中的参数冲突,如:
    
        (gdb) whatis width
        type = double
        (gdb) p width
        $4 = 13
        (gdb) set width=47
        Invalid syntax in expression.

    因为,set width是GDB的命令,所以,出现了“Invalid syntax in expression”的设置错误,此时,你可以使用set var命令来告诉GDB,width不是你GDB的参数,而是程序的变量名,如:
    
        (gdb) set var width=47
        
    另外,还可能有些情况,GDB并不报告这种错误,所以保险起见,在你改变程序变量取值时,最好都使用set var格式的GDB命令。
    

二、跳转执行

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    一般来说,被调试程序会按照程序代码的运行顺序依次执行。GDB提供了乱序执行的功能,也就是说,GDB可以修改程序的执行顺序,可以让程序执行随意跳跃。这个功能可以由GDB的jump命令来完:
    
    jump <linespec>
    指定下一条语句的运行点。<linespce>可以是文件的行号,可以是file:line格式,可以是+num这种偏移量格式。表式着下一条运行语句从哪里开始。
    
    jump <address>
    这里的<address>是代码行的内存地址。
    
    注意,jump命令不会改变当前的程序栈中的内容,所以,当你从一个函数跳到另一个函数时,当函数运行完返回时进行弹栈操作时必然会发生错误,可能结果还是非常奇怪的,甚至于产生程序Core Dump。所以最好是同一个函数中进行跳转。
    
    熟悉汇编的人都知道,程序运行时,有一个寄存器用于保存当前代码所在的内存地址。所以,jump命令也就是改变了这个寄存器中的值。于是,你可以使用“set $pc”来更改跳转执行的地址。如:
    
    set $pc = 0x485


三、产生信号量

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    使用singal命令,可以产生一个信号量给被调试的程序。如:中断信号Ctrl+C。这非常方便于程序的调试,可以在程序运行的任意位置设置断点,并在该断点用GDB产生一个信号量,这种精确地在某处产生信号非常有利程序的调试。
    
    语法是:signal <singal>,UNIX的系统信号量通常从1到15。所以<singal>取值也在这个范围。
    
    single命令和shell的kill命令不同,系统的kill命令发信号给被调试程序时,是由GDB截获的,而single命令所发出一信号则是直接发给被调试程序的。
    

四、强制函数返回

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    如果你的调试断点在某个函数中,并还有语句没有执行完。你可以使用return命令强制函数忽略还没有执行的语句并返回。
    
    return
    return <expression>
    使用return命令取消当前函数的执行,并立即返回,如果指定了<expression>,那么该表达式的值会被认作函数的返回值。
    
    
五、强制调用函数

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    call <expr>
    表达式中可以一是函数,以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值,如果函数返回值是void,那么就不显示。
    
    另一个相似的命令也可以完成这一功能——print,print后面可以跟表达式,所以也可以用他来调用函数,print和call的不同是,如果函数返回void,call则不显示,print则显示函数返回值,并把该值存入历史数据中。

 

  • 在不同语言中使用GDB

GDB支持下列语言:C, C++, Fortran, PASCAL, Java, Chill, assembly, 和 Modula-2。一般说来,GDB会根据你所调试的程序来确定当然的调试语言,比如:发现文件名后缀为“.c”的,GDB会认为是C程序。文件名后缀为“.C, .cc, .cp, .cpp, .cxx, .c++”的,GDB会认为是C++程序。而后缀是“.f, .F”的,GDB会认为是Fortran程序,还有,后缀为如果是“.s, .S”的会认为是汇编语言。

也就是说,GDB会根据你所调试的程序的语言,来设置自己的语言环境,并让GDB的命令跟着语言环境的改变而改变。比如一些GDB命令需要用到表达式或变量时,这些表达式或变量的语法,完全是根据当前的语言环境而改变的。例如C/C++中对指针的语法是*p,而在Modula-2中则是p^。并且,如果你当前的程序是由几种不同语言一同编译成的,那到在调试过程中,GDB也能根据不同的语言自动地切换语言环境。这种跟着语言环境而改变的功能,真是体贴开发人员的一种设计。


下面是几个相关于GDB语言环境的命令:

    show language 
        查看当前的语言环境。如果GDB不能识为你所调试的编程语言,那么,C语言被认为是默认的环境。
        
    info frame
        查看当前函数的程序语言。
        
    info source
        查看当前文件的程序语言。
    
如果GDB没有检测出当前的程序语言,那么你也可以手动设置当前的程序语言。使用set language命令即可做到。

    当set language命令后什么也不跟的话,你可以查看GDB所支持的语言种类:
    
        (gdb) set language
        The currently understood settings are:
        
        local or auto    Automatic setting based on source file
        c                Use the C language
        c++              Use the C++ language
        asm              Use the Asm language
        chill            Use the Chill language
        fortran          Use the Fortran language
        java             Use the Java language
        modula-2         Use the Modula-2 language
        pascal           Use the Pascal language
        scheme           Use the Scheme language
        
    于是你可以在set language后跟上被列出来的程序语言名,来设置当前的语言环境。


以上内容系转载,作者 陈皓,原文链接如下,使用请尊重原作者权利。

http://blog.csdn.net/haoel/article/details/2884

http://blog.csdn.net/haoel/article/details/2885


笔者后记

  • 作者原文写于十多年前的2003年,而且是根据GDB 5.1.1所写成的,但目前网上中文的GDB资料较为稀有,所以这篇文章已是为数不多可以参考的资料之一了。
  • 截止本文最后一次修订时,GDB的最新版本是8.0.1,发布时间为2017年9月7日。
  • 你可以访问GDB的官网以了解更多 https://www.gnu.org/software/gdb/ ,其中也包含了GDB的官方文档,这是你需要参考的关于GDB的最权威资料。
  • 另外一个值得推荐的(英文版)GDB快速入门资料是 http://beej.us/guide/bggdb/,发布时间是2009年6月,根据 GDB 6.8编写。