GDB 基本命令

GDB 提供了丰富的命令来调试程序。以下是一些常用的基本命令及其详细用法。

1. 启动 GDB

命令：gdb [options] [program]

直接启动并加载程序：

1  gdb ./your_program

这会加载可执行文件 your_program，但不会立即运行程序。

加载程序并附加核心转储文件：

1  gdb ./your_program core

通过加载核心转储文件，可以查看程序崩溃时的状态。

附加到正在运行的进程：

1  gdb -p <pid>

通过进程 ID（PID）附加到正在运行的进程，这在需要调试后台进程时很有用。

2. 运行程序

命令：run [args]

启动并运行程序：

1  run

如果程序需要命令行参数，可以在 run 后面加上参数：

1  run arg1 arg2

重新运行程序：如果程序在调试过程中已经运行过一次，可以使用 run 重新启动。GDB 会提示是否重新启动，输入 y 即可。

3. 设置断点

命令：break [location] [if condition]

在函数入口设置断点：

1  break main

在指定行号设置断点：

1  break 42

在特定文件的行号设置断点：

1  break example.c:10

条件断点：仅在满足特定条件时触发。

1  break 30 if x == 5

查看所有断点：

1  info breakpoints

删除断点：

1  delete <breakpoint-number>

4. 查看变量

命令：print [expression] 或 p [expression]

查看变量的当前值：

1  print variable_name

查看复杂表达式的结果：

1  print x + y * z

查看指针指向的内容：

1  print *ptr

以特定格式查看变量（如十六进制、字符等）：

1  print/x variable_name  # 以十六进制显示
2  print/c variable_name  # 以字符显示

持续观察变量的变化：

1  display variable_name

每次程序停止时，GDB 都会自动打印该变量的当前值。

5. 单步调试

命令：next (n) 和 step (s)

next：执行下一行代码，不进入函数内部。

1  next

或者简写为：

1  n

step：执行下一行代码，如果是函数调用，会进入函数内部。

1  step

或者简写为：

1  s

finish：运行到当前函数的末尾并返回调用者。

1  finish

6. 继续运行

命令：continue (c)

继续执行程序直到下一个断点或程序结束：

1  continue

或者简写为：

1  c

7. 查看调用栈

命令：backtrace (bt)

查看当前调用栈：显示当前函数调用的层级关系，帮助分析调用路径。

1  backtrace

或者简写为：

1  bt

查看调用栈的特定范围：

1  bt 3  # 只显示栈顶的 3 层调用

查看栈帧中的变量：

1  frame 1  # 切换到第 1 层栈帧
2  info locals  # 显示当前栈帧中的局部变量

8. 查看源代码

命令：list (l)

查看当前执行点附近的源代码：

1  list

或者简写为：

1  l

查看特定行附近的代码：

1  list 10

这将显示第 10 行附近的代码。

查看特定函数的代码：

1  list factorial

GDB 高级调试技巧

1. 条件断点

命令：break [location] if [condition]

条件断点允许程序在特定条件满足时才暂停执行。例如，当你想在变量达到某个值时才触发断点，可以使用条件断点：

1break 42 if x == 5  # 仅当 x 等于 5 时，在第 42 行触发断点

这种方式在调试循环或反复出现的函数调用时特别有用。

2. 观察点（Watchpoints）

命令：watch [expression]

观察点用于监视变量或内存位置的值变化。每当表达式的值发生变化时，程序会暂停执行。这在调试数据相关问题时非常有用：

1watch variable_name  # 当 variable_name 发生变化时暂停执行

还可以设置条件观察点，只有在特定条件下才监视变量变化：

1watch variable_name if variable_name > 100

3. 修改变量值

命令：set variable [name] = [value]

GDB 允许在调试过程中直接修改变量的值，这样可以测试不同场景下的程序行为，而无需重新编译：

1set variable x = 10  # 将变量 x 的值设置为 10

这种方法在需要测试边界条件或错误修复时非常有帮助。

4. 调试共享库

命令：info sharedlibrary

在调试使用共享库的程序时，了解哪些库已加载非常重要。可以使用以下命令查看加载的共享库：

1info sharedlibrary

要在共享库的加载时自动断点，可以使用：

1set stop-on-solib-events 1

这将使 GDB 在加载每个共享库时暂停。

5. 调试多线程程序

命令：info threads, thread [thread-id]

GDB 支持多线程调试，可以查看和切换不同的线程：

查看所有线程：

1info threads

切换到特定线程：

1thread 2  # 切换到线程 2

设置线程断点：

1break 42 thread 2  # 仅在线程 2 的第 42 行触发断点

6. 追踪函数调用（Catchpoints）

命令：catch [event]

Catchpoints 用于捕捉特定的程序事件，比如异常、信号、或函数调用。常见的用法包括捕获 C++ 异常或程序收到的信号：

捕获 C++ 异常：

1catch throw  # 捕获所有 C++ 异常抛出事件

捕获函数调用：

1catch syscall open  # 捕获所有调用 open 系统调用的事件

7. 使用 TUI 模式

命令：tui enable

GDB 提供 TUI（Text User Interface）模式，通过窗口方式同时显示源代码、寄存器和变量等信息。进入 TUI 模式：

1tui enable  # 启用 TUI 模式

可以在 TUI 模式下使用 Ctrl+X、Ctrl+A 切换窗口，方便查看调试信息。

8. 记录和回放（Replay）

命令：record

GDB 支持记录程序执行过程并回放，用于检查程序状态的变化。要开始记录：

1record

9. 宏替换

命令：define [macro-name]

GDB 支持创建自定义命令，通过宏定义来简化复杂的调试过程。例如：

1define myprint
2print variable_name
3end

现在可以使用 myprint 命令来查看 variable_name 的值。

10. 自定义 GDB 初始化文件

可以在 ~/.gdbinit 文件中编写自定义命令和配置，GDB 启动时会自动加载。例如，预先设置常用的断点或变量观察点。

1# 在 ~/.gdbinit 文件中
2break main
3set pagination off

最后修改于 2024-08-29 19:02