用GDB調試程序

GDB概述
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GDB是GNU開源組織發布的一個強大的UNIX下的程序調試工具。或許，各位比較喜歡那種圖形界面方式的，像VC、BCB等IDE的調試，但如果你是在UNIX平臺下做軟件，你會發現GDB這個調試工具有比VC、BCB的圖形化調試器更強大的功能。所謂“寸有所長，尺有所短”就是這個道理。

一般來說，GDB主要幫忙你完成下面四個方面的功能：

1、啟動你的程序，可以按照你的自定義的要求隨心所欲的運行程序。
2、可讓被調試的程序在你所指定的調置的斷點處停住。（斷點可以是條件表達式）
3、當程序被停住時，可以檢查此時你的程序中所發生的事。
4、動態的改變你程序的執行環境。

從上面看來，GDB和一般的調試工具沒有什麽兩樣，基本上也是完成這些功能，不過在細節上，你會發現GDB這個調試工具的強大，大家可能比較習慣了圖形化的調試工具，但有時候，命令行的調試工具卻有著圖形化工具所不能完成的功能。讓我們一一看來。

一個調試示例
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源程序：tst.c

1 #include <stdio.h>
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i<n; i++)
7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
21 }
22
23 printf("result[1-100] = %d /n", result );
24 printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
25 }

編譯生成執行文件：（Linux下）
hchen/test> cc -g tst.c -o tst

使用GDB調試：

hchen/test> gdb tst <---------- 啟動GDB
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l <-------------------- l命令相當於list，從第一行開始例出原碼。
1 #include <stdio.h>
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i<n; i++)
7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
(gdb) <-------------------- 直接回車表示，重復上一次命令
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
(gdb) break 16 <-------------------- 設置斷點，在源程序第16行處。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func <-------------------- 設置斷點，在函數func()入口處。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break <-------------------- 查看斷點信息。
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x08048496 in main at tst.c:16
2 breakpoint keep y 0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r <--------------------- 運行程序，run命令簡寫
Starting program: /home/hchen/test/tst

Breakpoint 1, main () at tst.c:17 <---------- 在斷點處停住。
17 long result = 0;
(gdb) n <--------------------- 單條語句執行，next命令簡寫。
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) n
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) c <--------------------- 繼續運行程序，continue命令簡寫。
Continuing.
result[1-100] = 5050 <----------程序輸出。

Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5 int sum=0,i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i <--------------------- 打印變量i的值，print命令簡寫。
$1 = 134513808
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt <--------------------- 查看函數堆棧。
#0 func (n=250) at tst.c:5
#1 0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish <--------------------- 退出函數。
Run till exit from #0 func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24 printf("result[1-250] = %d /n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c <--------------------- 繼續運行。
Continuing.
result[1-250] = 31375 <----------程序輸出。

Program exited with code 027. <--------程序退出，調試結束。
(gdb) q <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>

好了，有了以上的感性認識，還是讓我們來系統地認識一下gdb吧。

使用GDB
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一般來說GDB主要調試的是C/C++的程序。要調試C/C++的程序，首先在編譯時，我們必須要把調試信息加到可執行文件中。使用編譯器（cc/gcc/g++）的 -g 參數可以做到這一點。如：

> cc -g hello.c -o hello
> g++ -g hello.cpp -o hello

如果沒有-g，你將看不見程序的函數名、變量名，所代替的全是運行時的內存地址。當你用-g把調試信息加入之後，並成功編譯目標代碼以後，讓我們來看看如何用gdb來調試他。

啟動GDB的方法有以下幾種：

1、gdb <program>
program也就是你的執行文件，一般在當然目錄下。

2、gdb <program> core
用gdb同時調試一個運行程序和core文件，core是程序非法執行後core dump後產生的文件。

3、gdb <program> <PID>
如果你的程序是一個服務程序，那麽你可以指定這個服務程序運行時的進程ID。gdb會自動attach上去，並調試他。program應該在PATH環境變量中搜索得到。

GDB啟動時，可以加上一些GDB的啟動開關，詳細的開關可以用gdb -help查看。我在下面只例舉一些比較常用的參數：

-symbols <file>
-s <file>
從指定文件中讀取符號表。

-se file
從指定文件中讀取符號表信息，並把他用在可執行文件中。

-core <file>
-c <file>
調試時core dump的core文件。

-directory <directory>
-d <directory>
加入一個源文件的搜索路徑。默認搜索路徑是環境變量中PATH所定義的路徑。

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