调试器gdb的基本使用方法（1）

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本系列主要是记录下Linux环境下的标准调试器GDB的使用方法。GDB的功能极其丰富，各种各样的命令使人眼花缭乱。下面按照调试的流程进行说明，流程如下: (1) 带着调试选项编译、构建调试对象。(2) 启动调试器（GDB）、设置断点、显示栈帧、显示值、继续执行。

0x01.　准备

通过gcc的 -g 选项生成调试信息。即如： $ gcc -Wall -O2 -g 源文件
如果使用Makefile构建，一般要给CFLAGS中指定 -g 选项。如： CFLAGS = -Wall -O2 -g
如果用configure脚本生成Makefile，可以这样用： $ ./configur CFLAGS="-Wall -O2 -g"
构建方法通常会写在INSTALL、README等文件中，参考即可。

0x02.　启动

启动gdb调试器很简单，通过如下命令： $ gdb 可执行文件名
启动后会显示一些信息，并出现gdb提示符。

0x03.　设置断点

可以在函数名和行号等上设置断点。程序运行后，到达断点就会自动暂停运行。此时可以查看该时刻的变量值、显示栈帧、重新设置断点或重新运行等。断点命令break(简写b)。

格式：
break 函数名
break 行号
break 文件名：行号
break 文件名：函数名
break +偏移量
break -偏移量
break * 地址

如上所示，断点可以通过函数名、当前文件内的行号来设置，也可以先指定文件名再指定行号，还可以指定与暂停位置的偏移量，或者用地址来设置。

0x04.　运行

用run命令开始运行，不加参数只执行run，就会执行到设置了断点的位置后暂停运行。可以简写为r。

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格式：
  run  参数
例子：
  (gdb) run -a
  Starting program: /home/xxx/work/coreutils/src/uname -a
  Breakpoint 1,main (argc=2, argv=0xbf9cd714) at uname.c:184

经常用到的一个操作是main()上设置断点，然后执行到main()函数。start 命令能达到同样的效果。

0x05.　显示栈帧

backtrace 命令可以在遇到断点而暂停执行时显示栈帧。该命令简写为 bt 。此外，backtrace的别名还有where 和info stack (简写为 info s)。

命令 说明
backtrace 显示所有栈帧
backtrace N 只显示开头N个栈帧
backtrace -N 只显示最后N个栈帧
backtrace full 显示所有栈帧和局部变量
backtrace full N 显示开头N个栈帧和局部变量
backtrace full -N 显示最后N个栈帧和局部变量

0x06.　显示变量

print 命令可以显示变量。简写为p。

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格式：  print 变量
(gdb) p argv
$1 = (char **) 0xbf9cd714
(gdb) p *argv
$2 = 0xbf9cf6a5 "/home/xxx/work/coreutils/src/uname"
(gdb) p argv[0]
$3 = 0xbf9cf6a5 "/home/xxx/work/coreutils/src/uname"
(gdb) p argv[1]
$4 = 0xbf9cf6cd "-a"
(gdb)

0x07.　显示寄存器

info registers 可以显示寄存器内容，简写 info reg
在寄存器名之前添加$，即可显示各个寄存器的内容。
(gdb) p $eax ===> $8 = 97
显示时可以使用以下格式：p/格式 变量

表1-1 显示寄存器可使用的格式

格式 说明
x 显示为十六进制数
d 显示为十进制数
u 显示为无符号十进制数
o 显示为八进制数
t 显示为二进制数，t的由来是two
a 地址
c 显示为字符（ASCII）
f 浮点小数
s 显示为字符串
i 显示为机器语言（仅在显示内存的X命令中可用）

例如：(gdb) p/c $eax ====>$7 = 97 'a'

用x命令可以显示内存的内容，x这个名字的由来是eXamining。
显示的格式：x/格式 地址

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(gdb) x $pc
0x8048ebd <main+173>:   0x0f6ef883
(gdb) x/i $pc     // x/i意为显示汇编指令
0x8048ebd <main+173>:   cmp  $0x6e,%eax

反汇编的命令 disassemble，简写为disas

格式 说明
disassemble 反汇编当前整个函数
disassemble 程序计数器 反汇编程序计数器所在的含数
disassemble 开始地址 结束地址 反汇编从开始地址到结束地址之前的部分

0x08.　单步执行

单步执行的意思是根据源代码一行一行地执行。逐条执行源代码的命令为next（简写为n）和step（简写为s）,其中next为单步步过，即执行时如果遇到函数调用，则跳到函数调用的下一行；step为单步步入，即执行时如果遇到函数调用，则跳到函数内部。
如果要逐条执行汇编执行，则可以分别使用nexti和stepi。nexti和stepi的区别同源码级单步执行。

0x09.　继续运行

调试时，可以使用continue（简写为C）命令继续运行程序。程序会在遇到断点后再次暂停运行，如果没有遇到断点，就会一直运行到结束。

格式 说明
continue 继续运行程序，直到遇到断点
continue 次数 指定次数可以忽略断点

0x10.　监视点

大型软件或大量使用指针的程序中，很难弄清变量在什么地方被改变。要想找到变量在何处被改变，可以使用watch命令（监视点，watchpoint）。

格式 说明
watch <表达式> <表达式>发生变化时暂停运行，<表达式>指常量或变量
awatch <表达式> <表达式>被访问、改变时暂停运行
rwatch <表达式> <表达式>被访问时暂停运行

0x11.　删除断点和监视点

用delete（简写d）命令删除断点和监视点
格式如下：delete <编号>
删除<编号>指示的断点或监视点。