2023.03.16 23:12:16
GDB(GNU Debug
Bridge)是一个二进制程序调试工具,适用于调试C和C++程序。这种二进制程序工具统称为bin-utils。类似的还有strace
,一个跟踪程序系统调用的工具。
在此之前,编译程序时记得加上-g
参数来生成调试信息。
gcc main.c -g -o main
首先,使用gdb <program>
启动gdb并加载程序。随后,使用break main
在main
函数入口设置断点,否则程序会直接执行完成。接着,使用run [args]
执行程序并附加可选的参数。程序会在断点处停止,在这之后,就可以使用next
(简写为n
)或step
单步执行,使用print expr
打印表达式的值。完成后,用quit
退出gdb。
-g
,gdb才能进行调试next
表示执行下一条语句而不进入函数内部;step
则会进入函数内部print expr
可以输出表达式的值,一次一个参数。例如查看数组arr的第i个元素可以用print arr[i]
GDB有多种模式,包括交互模式、批处理模式、远程调试模式等。交互模式是最常用的模式,用户可以在命令行界面中输入命令与GDB交互。批处理模式可以在不人工干预的情况下执行一系列GDB命令,通常用于自动化测试和调试。远程调试模式可以在远程主机上调试程序,通常用于嵌入式系统和分布式系统的调试。
交互模式
是最常用的模式,用户可以在命令行界面中输入命令与GDB交互。进入交互模式的方法是在命令行中输入gdb <program>
,其中<program>
是要调试的程序的可执行文件。交互模式的作用是让用户能够在程序执行过程中控制程序的执行,查看程序的状态,以及调试程序的错误。基本使用方法包括设置断点、运行程序、单步执行、打印变量值、查看函数调用栈等。批处理模式
可以在不人工干预的情况下执行一系列GDB命令,通常用于自动化测试和调试。进入批处理模式的方法是在命令行中输入gdb -batch -x <script> <program>
,其中<script>
是包含GDB命令的脚本文件,<program>
是要调试的程序的可执行文件。批处理模式的作用是让用户能够自动化执行一系列GDB命令,以便进行自动化测试和调试。基本使用方法包括设置断点、运行程序、单步执行、打印变量值、查看函数调用栈等。远程调试模式
可以在远程主机上调试程序,通常用于嵌入式系统和分布式系统的调试。进入远程调试模式的方法是在命令行中输入gdb <program>
,然后使用target remote <host>:<port>
命令连接到远程主机,其中<host>
是远程主机的IP地址或主机名,<port>
是远程主机上GDB服务器的端口号。GDB的软件结构可以分为以下几个部分:
以下是GDB常用的指令:
break
:设置断点run
:运行程序next
(简写为n
):执行下一条语句而不进入函数内部step
(简写为s
):进入函数内部print
(简写为p
):打印表达式的值backtrace
(简写为bt
):打印函数调用栈info
:显示各种信息,如变量、寄存器、线程等watch
:设置观察点,当观察的变量被修改时停止程序执行continue
(简写为c
):继续执行程序直到下一个断点或程序结束finish
:执行完当前函数并返回到调用该函数的地方set
:设置变量的值display
:每次停在断点处时自动打印表达式的值disable
:禁用断点或观察点enable
:启用断点或观察点delete
:删除断点或观察点除了常用指令外,GDB还有一些高级功能:
GDB支持多线程调试。可以使用info threads
命令查看当前线程列表,使用thread <id>
命令切换到指定线程,使用break <func> thread <id>
命令在指定线程中设置断点。
例如,我们有一个多线程程序test
,其中有两个线程thread1
和thread2
,我们想在thread2
中设置断点。首先,使用gdb test
命令启动gdb并加载程序。接着,使用run
命令运行程序。程序会在主线程中停止,使用info threads
命令查看当前线程列表,找到thread2
的ID。假设thread2
的ID为2,使用thread 2
命令切换到thread2
,使用break <func> thread 2
命令在thread2
中设置断点。完成后,使用continue
命令继续执行程序,程序会在断点处停止。
GDB支持远程调试,可以使用target remote <host>:<port>
连接到远程主机,使用file <path>
加载可执行文件,使用run
运行程序。
当程序崩溃时,可以使用GDB调试核心转储文件。可以使用core <file>
命令加载核心转储文件,使用bt
命令查看函数调用栈。
GDB可以调试动态链接库,可以使用set solib-search-path <path>
设置动态链接库搜索路径,使用info sharedlibrary
查看已加载的动态链接库,使用break <func>
在动态链接库中设置断点。
GDB可以调试汇编代码,可以使用layout asm
查看汇编代码窗口,使用stepi
单步执行汇编指令,使用disassemble <func>
查看函数的汇编代码。
GDB可以调试嵌入式系统,可以使用target remote <host>:<port>
连接到嵌入式系统,使用set remotebaud <baud>
设置串口波特率,使用monitor reset
复位嵌入式系统,使用load
加载可执行文件,使用run
运行程序。
GDB可以调试内核,可以使用target remote <host>:<port>
连接到内核,使用set architecture <arch>
设置架构,使用set osabi <osabi>
设置操作系统ABI,使用set solib-absolute-prefix <path>
设置动态链接库路径,使用add-symbol-file <file> <addr>
加载符号文件,使用break <func>
在内核中设置断点。
GDB可以调试追踪系统调用,可以使用catch syscall <syscall>
设置系统调用断点,使用info catch
查看系统调用断点,使用stepi
单步执行系统调用。
GDB可以调试追踪信号,可以使用catch signal <signal>
设置信号断点,使用info catch
查看信号断点,使用stepi
单步执行信号处理函数。
GDB可以调试追踪fork和exec,可以使用set follow-fork-mode <mode>
设置fork和exec的跟踪模式,使用catch fork
设置fork断点,使用catch exec
设置exec断点,使用info catch
查看fork和exec断点。
GDB可以调试追踪动态内存分配,可以使用catch syscall brk
设置brk系统调用断点,使用catch syscall sbrk
设置sbrk系统调用断点,使用info catch
查看brk和sbrk断点。
GDB可以调试追踪文件操作,可以使用catch syscall open
设置open系统调用断点,使用catch syscall close
设置close系统调用断点,使用catch syscall read
设置read系统调用断点,使用catch syscall write
设置write系统调用断点,使用info catch
查看文件操作断点。
GDB可以调试追踪网络操作,可以使用catch syscall socket
设置socket系统调用断点,使用catch syscall connect
设置connect系统调用断点,使用catch syscall accept
设置accept系统调用断点,使用catch syscall send
设置send系统调用断点,使用catch syscall recv
设置recv系统调用断点,使用info catch
查看网络操作断点。
GDB可以调试追踪信号量和共享内存,可以使用catch syscall semop
设置semop系统调用断点,使用catch syscall semget
设置semget系统调用断点,使用catch syscall semctl
设置semctl系统调用断点,使用catch syscall shmget
设置shmget系统调用断点,使用catch syscall shmat
设置shmat系统调用断点,使用catch syscall shmdt
设置shmdt系统调用断点,使用catch syscall shmctl
设置shmctl系统调用断点,使用info catch
查看信号量和共享内存断点。
GDB可以调试追踪进程间通信,可以使用catch syscall msgget
设置msgget系统调用断点,使用catch syscall msgsnd
设置msgsnd系统调用断点,使用catch syscall msgrcv
设置msgrcv系统调用断点,使用catch syscall semget
设置semget系统调用断点,使用catch syscall semop
设置semop系统调用断点,使用catch syscall semctl
设置semctl系统调用断点,使用catch syscall shmget
设置shmget系统调用断点,使用catch syscall shmat
设置shmat系统调用断点,使用catch syscall shmdt
设置shmdt系统调用断点,使用catch syscall shmctl
设置shmctl系统调用断点,使用info catch
查看进程间通信断点。
GDB可以调试追踪信号处理,可以使用catch syscall sigaction
设置sigaction系统调用断点,使用catch syscall sigprocmask
设置sigprocmask系统调用断点,使用catch syscall sigsuspend
设置sigsuspend系统调用断点,使用catch syscall sigreturn
设置sigreturn系统调用断点,使用info catch
查看信号处理断点。
GDB可以调试追踪定时器,可以使用catch syscall timer_create
设置timer_create系统调用断点,使用catch syscall timer_settime
设置timer_settime系统调用断点,使用catch syscall timer_gettime
设置timer_gettime系统调用断点,使用catch syscall timer_delete
设置timer_delete系统调用断点,使用info catch
查看定时器断点。
GDB可以调试追踪进程状态,可以使用catch syscall wait4
设置wait4系统调用断点,使用catch syscall waitpid
设置waitpid系统调用断点,使用catch syscall waitid
设置waitid系统调用断点,使用catch syscall exit
设置exit系统调用断点,使用catch syscall _exit
设置_exit系统调用断点,使用catch syscall kill
设置kill系统调用断点,使用info catch
查看进程状态断点。
GDB可以调试追踪信号量和共享内存,可以使用catch syscall semop
设置semop系统调用断点,使用catch syscall semget
设置semget系统调用断点,使用catch syscall semctl
设置semctl系统调用断点,使用catch syscall shmget
设置shmget系统调用断点,使用catch syscall shmat
设置shmat系统调用断点,使用catch syscall shmdt
设置shmdt系统调用断点,使用catch syscall shmctl
设置shmctl系统调用断点,使用info catch
查看信号量和共享内存断点。
GDB可以调试追踪进程间通信,可以使用catch syscall msgget
设置msgget系统调用断点,使用catch syscall msgsnd
设置msgsnd系统调用断点,使用catch syscall msgrcv
设置msgrcv系统调用断点,使用catch syscall semget
设置semget系统调用断点,使用catch syscall semop
设置semop系统调用断点,使用catch syscall semctl
设置semctl系统调用断点,使用catch syscall shmget
设置shmget系统调用断点,使用catch syscall shmat
设置shmat系统调用断点,使用catch syscall shmdt
设置shmdt系统调用断点,使用catch syscall shmctl
设置shmctl系统调用断点,使用info catch
查看进程间通信断点。