[OS Pre]GDB

编译 Debug 版本

为 gcc 命令加入 -g 选项，编译 Debug 版本。

之后就可以使用 GDB 来调试程序了。为 GDB 指定要运行的程序的方法有两种：

或

进入 GDB 交互界面后，使用 file <executable> 指令加载可执行文件：

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(gdb) file hello

执行程序

使用 run 指令让程序运行直至完成：

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(gdb) run

退出 GDB

使用 quit 指令退出 GDB 交互界面：

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(gdb) quit

传入参数

考虑下面这个 echo 程序：

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// echo.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void usage() {
    printf("usage: echo <string>\n");
    exit(-1);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc != 2) {
        usage();
    }

    printf("%s\n", argv[1]);
    return 0;
}

编译 Debug 版本：

这个 echo 可执行文件需要传入一个参数，我们仍然有两种方法：

• 在命令行中传入参数：

• 在 GDB 交互界面传入参数：

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(gdb) file echo
(gdb) set args 'hello, world'

追踪程序运行

以这个斐波那契数列计算程序为例：

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// fibo.c
#include <assert.h>
#include <stdio.h>

int fibo(int n) {
    assert(n > 0);
    if (n <= 2) {
        return 1;
    } else {
        return fibo(n - 1) + fibo(n - 2);
    }
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    int n = 10;
    int fibo_n = fibo(n);
    printf("fibo(%d) = %d\n", n, fibo_n);

    return 0;
}

开始/重启 start

先进入 GDB 交互界面，这次不用 run 来运行，而用 start：

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(gdb) start

start 指令会让程序开始运行并停在 main 函数的起始处。观察到（应当类似如下内容）：

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Temporary breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7ffeb3641978) at fibo.c:15
15	    int n = 10;

表明即将执行第 15 行代码。

步入 step

要一步一步执行程序，使用步入 step。

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(gdb) step
16	    int fibo_n = fibo(n);
(gdb)

接下来如果想要继续步入，输入 ⏎ 即可。

步出 finish

继续步入，直到进入 fibo(9) 函数体：

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fibo (n=9) at fibo.c:6
6	    assert(n > 0);

如果继续步入下去，还会看到 fibo(8) fibo(7) 等等的执行过程，实在太浪费时间了！我们需要一个从函数内部跳出的指令：步出 finish。

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(gdb) finish
Run till exit from #0  fibo (n=9) at fibo.c:6
0x000055cc3e21b1c1 in fibo (n=10) at fibo.c:10
10	        return fibo(n - 1) + fibo(n - 2);
Value returned is $1 = 34

我们跳过了 fibo(9) 的运算，并得到了结果。

步过 next

如果我们继续步入，就会开始执行 fibo(8)，这样又要步出一次，太麻烦了！我们需要一个跳过这一行所有函数的指令：步过 next。

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(gdb) next
12	}
(gdb)

这个神秘的右括号表示的是函数最后一条指令执行后 和 函数返回前的时刻。
之后我们可以再用一次步过或步入就能离开 fibo(10) 这个函数。

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main (argc=1, argv=0x7ffeb3641978) at fibo.c:17
17	    printf("fibo(%d) = %d\n", n, fibo_n);

继续 continue

剩下的就是输出结果了，我们已经不关心了，可以用继续 continue 来让程序继续运行直至退出。

停止 kill

杀死进程。

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(gdb) kill
Kill the program being debugged? (y or n) y
[Inferior 1 (process 108565) killed]

断点调试

在 GDB 中查看源代码

使用 list 指令查看源代码，共有五种：

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list
list <line number>
list <file>:<line number>
list <function name>
list <file>:<function name>

设置断点

使用 break 指令设置断点，与 list 一样有五种，比如对第 10 行设置断点可以写为：

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(gdb) break 10
Breakpoint 1 at 0x119d: file echo.c, line 11.

删除/禁用断点

首先用 info breakpoints 查看所有断点信息。各列信息分别是编号Num、类型Type、是否为临时断点Disp、是否启用Enb、位置Address、当前状态What。
记住断点的编号，然后使用 disable breakpoints [num] 来禁用之。

如果不再需要这个断点，使用 delete breakpoints [num] 删除之。

临时断点

临时断点只会中断一次。start 相当于在 main 函数处设置了一个临时断点。

使用 tbreak 来创建临时断点。

后记

事实上 GDB 还有条件断点、观察点等等厉害的工具，但考虑到使用命令行进行这些操作实在太费事了，就只写到这里。