• 用GDB调试程序(三)


    四、维护停止点

    上面说了如何设置程序的停止点,GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中,如果你觉得已定义好的停止点没有用了,你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。

        clear
            清除所有的已定义的停止点。

        clear <function>
        clear <filename:function>
            清除所有设置在函数上的停止点。

        clear <linenum>
        clear <filename:linenum>
            清除所有设置在指定行上的停止点。

        delete [breakpoints] [range...]
            删除指定的断点,breakpoints为断点号。如果不指定断点号,则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围(如:3-7)。其简写命令为d。


    比删除更好的一种方法是disable停止点,disable了的停止点,GDB不会删除,当你还需要时,enable即可,就好像回收站一样。

        disable [breakpoints] [range...]
            disable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。如果什么都不指定,表示disable所有的停止点。简写命令是dis.

        enable [breakpoints] [range...]
            enable所指定的停止点,breakpoints为停止点号。

        enable [breakpoints] once range...
            enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动disable。

        enable [breakpoints] delete range...
            enable所指定的停止点一次,当程序停止后,该停止点马上被GDB自动删除。

    五、停止条件维护

    前面在说到设置断点时,我们提到过可以设置一个条件,当条件成立时,程序自动停止,这是一个非常强大的功能,这里,我想专门说说这个条件的相关维护命令。一般来说,为断点设置一个条件,我们使用if关键词,后面跟其断点条件。并且,条件设置好后,我们可以用condition命令来修改断点的条件。(只有break和watch命令支持if,catch目前暂不支持if)

        condition <bnum> <expression>
            修改断点号为bnum的停止条件为expression。

        condition <bnum>
            清除断点号为bnum的停止条件。


    还有一个比较特殊的维护命令ignore,你可以指定程序运行时,忽略停止条件几次。

        ignore <bnum> <count>
            表示忽略断点号为bnum的停止条件count次。

    六、为停止点设定运行命令

    我们可以使用GDB提供的command命令来设置停止点的运行命令。也就是说,当运行的程序在被停止住时,我们可以让其自动运行一些别的命令,这很有利行自动化调试。对基于GDB的自动化调试是一个强大的支持。


        commands [bnum]
        ... command-list ...
        end

        为断点号bnum指写一个命令列表。当程序被该断点停住时,gdb会依次运行命令列表中的命令。

        例如:

            break foo if x>0
            commands
            printf "x is %d/n",x
            continue
            end
            断点设置在函数foo中,断点条件是x>0,如果程序被断住后,也就是,一旦x的值在foo函数中大于0,GDB会自动打印出x的值,并继续运行程序。

    如果你要清除断点上的命令序列,那么只要简单的执行一下commands命令,并直接在打个end就行了。


    七、断点菜单

    在C++中,可能会重复出现同一个名字的函数若干次(函数重载),在这种情况下,break <function>不能告诉GDB要停在哪个函数的入口。当然,你可以使用break <function(type)>也就是把函数的参数类型告诉GDB,以指定一个函数。否则的话,GDB会给你列出一个断点菜单供你选择你所需要的断点。你只要输入你菜单列表中的编号就可以了。如:

        (gdb) b String::after
        [0] cancel
        [1] all
        [2] file:String.cc; line number:867
        [3] file:String.cc; line number:860
        [4] file:String.cc; line number:875
        [5] file:String.cc; line number:853
        [6] file:String.cc; line number:846
        [7] file:String.cc; line number:735
        > 2 4 6
        Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
        Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
        Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
        Multiple breakpoints were set.
        Use the "delete" command to delete unwanted
         breakpoints.
        (gdb)

    可见,GDB列出了所有after的重载函数,你可以选一下列表编号就行了。0表示放弃设置断点,1表示所有函数都设置断点。


    八、恢复程序运行和单步调试

    当程序被停住了,你可以用continue命令恢复程序的运行直到程序结束,或下一个断点到来。也可以使用step或next命令单步跟踪程序。

        continue [ignore-count]
        c [ignore-count]
        fg [ignore-count]
            恢复程序运行,直到程序结束,或是下一个断点到来。ignore-count表示忽略其后的断点次数。continue,c,fg三个命令都是一样的意思。


        step <count>
            单步跟踪,如果有函数调用,他会进入该函数。进入函数的前提是,此函数被编译有debug信息。很像VC等工具中的step in。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。

        next <count>
            同样单步跟踪,如果有函数调用,他不会进入该函数。很像VC等工具中的step over。后面可以加count也可以不加,不加表示一条条地执行,加表示执行后面的count条指令,然后再停住。

        set step-mode
        set step-mode on
            打开step-mode模式,于是,在进行单步跟踪时,程序不会因为没有debug信息而不停住。这个参数有很利于查看机器码。

        set step-mod off
            关闭step-mode模式。

        finish
            运行程序,直到当前函数完成返回。并打印函数返回时的堆栈地址和返回值及参数值等信息。

        until 或 u
            当你厌倦了在一个循环体内单步跟踪时,这个命令可以运行程序直到退出循环体。

        stepi 或 si
        nexti 或 ni
            单步跟踪一条机器指令!一条程序代码有可能由数条机器指令完成,stepi和nexti可以单步执行机器指令。与之一样有相同功能的命令是“display/i $pc” ,当运行完这个命令后,单步跟踪会在打出程序代码的同时打出机器指令(也就是汇编代码)


    九、信号(Signals)

    信号是一种软中断,是一种处理异步事件的方法。一般来说,操作系统都支持许多信号。尤其是UNIX,比较重要应用程序一般都会处理信号。UNIX定义了许多信号,比如SIGINT表示中断字符信号,也就是Ctrl+C的信号,SIGBUS表示硬件故障的信号;SIGCHLD表示子进程状态改变信号;SIGKILL表示终止程序运行的信号,等等。信号量编程是UNIX下非常重要的一种技术。

    GDB有能力在你调试程序的时候处理任何一种信号,你可以告诉GDB需要处理哪一种信号。你可以要求GDB收到你所指定的信号时,马上停住正在运行的程序,以供你进行调试。你可以用GDB的handle命令来完成这一功能。

        handle <signal> <keywords...>
            在GDB中定义一个信号处理。信号<signal>可以以SIG开头或不以SIG开头,可以用定义一个要处理信号的范围(如:SIGIO-SIGKILL,表示处理从SIGIO信号到SIGKILL的信号,其中包括SIGIO,SIGIOT,SIGKILL三个信号),也可以使用关键字all来标明要处理所有的信号。一旦被调试的程序接收到信号,运行程序马上会被GDB停住,以供调试。其<keywords>可以是以下几种关键字的一个或多个。

            nostop
                当被调试的程序收到信号时,GDB不会停住程序的运行,但会打出消息告诉你收到这种信号。
            stop
                当被调试的程序收到信号时,GDB会停住你的程序。
            print
                当被调试的程序收到信号时,GDB会显示出一条信息。
            noprint
                当被调试的程序收到信号时,GDB不会告诉你收到信号的信息。
            pass
            noignore
                当被调试的程序收到信号时,GDB不处理信号。这表示,GDB会把这个信号交给被调试程序会处理。
            nopass
            ignore
                当被调试的程序收到信号时,GDB不会让被调试程序来处理这个信号。


        info signals
        info handle
            查看有哪些信号在被GDB检测中。


    十、线程(Thread Stops)

    如果你程序是多线程的话,你可以定义你的断点是否在所有的线程上,或是在某个特定的线程。GDB很容易帮你完成这一工作。

        break <linespec> thread <threadno>
        break <linespec> thread <threadno> if ...
            linespec指定了断点设置在的源程序的行号。threadno指定了线程的ID,注意,这个ID是GDB分配的,你可以通过“info threads”命令来查看正在运行程序中的线程信息。如果你不指定thread <threadno>则表示你的断点设在所有线程上面。你还可以为某线程指定断点条件。如:
        
            (gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim

        当你的程序被GDB停住时,所有的运行线程都会被停住。这方便你你查看运行程序的总体情况。而在你恢复程序运行时,所有的线程也会被恢复运行。那怕是主进程在被单步调试时。

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