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如何进行C程序调试与GDB入门

本篇文章为大家展示了如何进行C程序调试与GDB入门,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

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1、Assert

引用自的函数assert(int expression),当表达式的值为0则返回failed

2、GDB

gdb是GUN的提供在unix上的调试工具。

安装sudo apt install gdb

如果是windows,则寻找对应的exe安装即可,同时需要配置环境变量

2.1 使用流程

# 编译,得到executable程序
# -g指令会列出行号、注释信息
gcc -g -o executable one.c two.c other.c 

# gdb调试
gdb executable

# 指定某行打断点,或者指定某个函数为断点
break one:17
break main

#运行
run [args]

# 显示待验证的变量值,此后每次停下来都会显示这些变量值
display var1
display var2

# 快进到下一个断点/或者运行到结尾
continue

# 退出
quit

2.2 断点和条件中断

着重说一下断点的标识和查询。

怎么打断点

# 直接在函数上打断点
break 

# 作用在指定行上,如果是多文件,可以使用filename指定特定的源文件
break :line_num

断点信息查询以及断点的删除、禁用等

# 查询全部的断点,显示信息的第一列是每一个断点id
info breakpoints

#删除断点
delete break_id

# 禁用断点
disable break_id

#重启被禁用的断点
enable break_id

#忽略断点times次
#也就意味着,在运行到断点times次以后,断点会再次生效
ignore break_id times

条件中断

条件中断,即满足指定条件才会触发中断的断点,某些时候这非常有用,譬如某些信号量达到预定值才会触发中断,如果Java中的异常中断一样。

# 设置条件断点 
break line_num if [expression]

譬如,break swap if m > 100,需要注意只有在断点处m变量生效,该条件才会生效。

对于已经设置的断点可以使用condition指定:

# 给break_id断点设置中断条件
condition break_id [expresion]

# 取消中断条件,只要后面什么条件也不跟即可
condition break_id

2.3 常用的指令

help-帮助指令

run-运行

quit-退出

break-打断点,可以断某个行或者某个函数如`break main`

next-下一行,简写`n`

step-也是下一行,不同于next的是,如果某个行本身引用了函数,则会step into到该函数内部去,简写`s`

finish-跳出当前函数/或者打到下一个断点

continue,下一个断点或者运行到结尾,简写`c`

display-跟踪打印某个变量的值

print-一次打印当前状态下所指定变量的值

detele-删除全部断点

info breakpoint-全部断点信息

clear-清楚断点,clear function,清楚函数断点

until-类似于next,但是在循环中时,它可以一步到位直接到循环结束,而不像next一样执行每一次迭代

list-列出当前行上下的代码,list function列出函数的代码

2.4 一些补充——栈帧观察、监测点

补充两点内容。

我们知道系统会使用栈(Stack)数据结构存储调用函数,运行中的函数入栈,运行完毕则出栈。栈元素主要被包含函数地址、局部变量、参数名等。当我们需要了解程序的调用路径的时候,可以使用info stack等语句追踪函数运行轨迹。

第二点涉及到观测点(watchpoint)或者说监测点。观测点设置后会被当作断点一样对待。与普通断点(breakpoint)不同的是,观测点主要关注一个或者多个被声明的变量,当这些变量变动或者这些变量被调用时,则触发【观测点】。

1 调用栈查询

当到达一个断点的时候,想查看此时的调用栈?

# backtrace显示当前程序的调用栈,或者使用bt指令
backtrace

# 显示一个栈帧详情,frame_id就是bt查询结果的第一列数值
frame [farme_id]

当程序运行到某个函数时,该函数位于栈结构的顶部——即当前栈,可以使用info指令查询当前栈的详情:

# 当前栈顶详情
# 其中会有eip和ebp两个数值,eip表示下一个指令地址;ebp表示当前栈帧地址
info frame

# 查询当前栈帧的局部变量
info locals

# 查询当前栈帧的入参
info args
2 观测点

首先需要注意的是,只有相应的变量对当前栈帧可见,才可以在这个时候定义该变量的观测点。

有三种创建观测点的方法,侧重点各不相同,指令格式为watch [expresion]

# 表达式内的变量都会被监测到
#所以a、b的值有变动,就会触发观测点,此时暂时程序下来,如同断点触发一样
watch a+b
# b被读取即触发断点
rwatch b
# a或者b被读取、修改、参与计算都会触发断点
awatch a+b

一般情况下,使用watch指令足够了。

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