GDB 的 7 個單步調試命令

即使是複雜的函數，也有幾種方法可以單步調試，所以下次在排除代碼故障時，可以嘗試一下這些 GDB 技術。

調試器 是一個可以運行你的代碼並檢查問題的軟體。GNU Debugger（GBD）是最流行的調試器之一，在這篇文章中，我研究了 GDB 的 step 命令和其他幾種常見情況的相關命令。step 是一個被廣泛使用的命令，但它有一些人們不太了解的地方，可能會使得他們十分困惑。此外，還有一些方法可以在不使用 step 命令的情況下進入一個函數，比如使用不太知名的 advance 命令。

1、無調試符號

考慮以下這個簡單的示常式序：

#include <stdio.h>

int num() {
    return 2;
}

void bar(int i) {
    printf("i = %dn", i);
}

int main() {
    bar(num());
    return 0;
}

如果你在沒有 調試符號 debugging sysbols 的情況下進行編譯（LCTT 譯註：即在使用 gcc 編譯程序時沒有寫 -g 選項），然後在 bar 上設置一個斷點，然後嘗試在這個函數內使用 step 來單步執行語句。GDB 會給出一個 沒有行號信息 no line number information 的錯誤信息。

gcc exmp.c -o exmp
gdb ./exmp
(gdb) b bar
Breakpoint 1 at 0x401135
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, 0x0000000000401135 in bar ()
(gdb) step
Single stepping until exit from function bar,
which has no line number information.
i = 2
0x0000000000401168 in main ()

2、stepi 命令

但是你仍然可以在沒有行號信息的函數內部單步執行語句，但要使用 stepi 命令來代替 step。stepi 一次只執行一條指令。當使用 GDB 的 stepi 命令時，先做 display/i $pc 通常很有用，這會在每一步之後顯示 程序計數器 program counter 的值和相應的 機器指令 machine instruction ：

(gdb) b bar
Breakpoint 1 at 0x401135
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, 0x0000000000401135 in bar ()
(gdb) display/i $pc
1: x/i $pc
=> 0x401135 <bar+4>: sub $0x10,%rsp

在上述的 display 命令中，i 代表機器指令，$pc 表示程序計數器寄存器（即 PC 寄存器）。

使用 info registers 命令，來列印寄存器的內容，也是十分有用的。

(gdb) info registers
rax 0x2 2
rbx 0x7fffffffdbc8 140737488346056
rcx 0x403e18 4210200
(gdb) print $rax
$1 = 2
(gdb) stepi
0x0000000000401139 in bar ()
1: x/i $pc
=> 0x401139 <bar+8>: mov %edi,-0x4(%rbp)

3、複雜的函數調用

在帶調試符號的 -g 選項，重新編譯示常式序後，你可以使用行號在 main 中 bar 調用上設置斷點，然後再單步執行 bar 函數的語句：

gcc -g exmp.c -o exmp
gdb ./exmp
(gdb) b exmp.c:14
Breakpoint 1 at 0x401157: file exmp.c, line 14.
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, main () at exmp.c:14
14 bar(num());

接下來，用 step，來單步執行 bar() 函數的語句：

(gdb) step
num () at exmp.c:4
4 return 2;

函數調用的參數需要在實際的函數調用之前進行處理，bar() 函數的參數是 num() 函數，所以 num() 會在 bar() 被調用之前執行。但是，通過 GDB 調試，你怎麼才能如願以償地進入 bar() 函數呢？你可以使用 finish 命令，並再次使用 step 命令。

(gdb) finish
Run till exit from #0 num () at exmp.c:4
0x0000000000401161 in main () at exmp.c:14
14 bar(num());
Value returned is $1 = 2
(gdb) step
bar (i=2) at exmp.c:9
9 printf("i = %dn", i);

4、tbreak 命令

tbreak 命令會設置一個臨時斷點。如果你不想設置永久斷點，那麼這個命令是很有用的。舉個例子?，你想進入一個複雜的函數調用，例如 f(g(h()), i(j()), ...)，在這種情況下，你需要一個很長的 step/finish/step 序列，才能到達 f 函數。如果你設置一個臨時斷點，然後再使用 continue 命令，這樣就不需要以上的序列了。為了證明這一點，你需要像以前一樣將斷點設置在 main 的 bar 調用上。然後在 bar 上設置臨時斷點。當到達該臨時斷點後，臨時斷點會被自動刪除。

(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, main () at exmp.c:14
14 bar(num());
(gdb) tbreak bar
Temporary breakpoint 2 at 0x40113c: file exmp.c, line 9.

在調用 bar 的時候遇到斷點，並在 bar 上設置臨時斷點後，你只需要使用 continue 繼續運行直到 bar 結束。

(gdb) continue
Continuing.
Temporary breakpoint 2, bar (i=2) at exmp.c:9
9 printf("i = %dn", i);

5、disable 命令

類似地，你也可以在 bar 上設置一個正常的斷點，然後執行 continue，然後在不再需要第二個斷點時，使用 disable 命令禁用這個斷點，這樣也能達到與 tbreak 相同的效果。

(gdb) b exmp.c:14
Breakpoint 1 at 0x401157: file exmp.c, line 14.
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, main () at exmp.c:14
14 bar(num());
(gdb) b bar
Breakpoint 2 at 0x40113c: file exmp.c, line 9.
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 2, bar (i=2) at exmp.c:9
9 printf("i = %dn", i);
(gdb) disable 2

正如你所看到的，info breakpoints 命令在 Enb 列下顯示為 n，這意味著這個斷點已被禁用。但你也能在再次需要這個斷點時，再啟用它。

(gdb) info breakpoints
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x0000000000401157 in main at exmp.c:14
breakpoint already hit 1 time
2 breakpoint keep n 0x000000000040113c in bar at exmp.c:9
breakpoint already hit 1 time
(gdb) enable 2
(gdb) info breakpoints
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x000000000040116a in main at exmp.c:19
breakpoint already hit 1 time
2 breakpoint keep y 0x0000000000401158 in bar at exmp.c:14
breakpoint already hit 1 time

6、advance 命令運行程序到指定的位置

另一個進入函數內部的方法是 advance 命令。你可以簡單地用 advance bar，來代替 tbreak bar ; continue。這一命令會將程序繼續運行到指定的位置。

advance 命令的一個很棒的地方在於：如果程序並沒有到達你試圖進入的位置，那麼 GDB 將在當前函數運行完成後停止。因此，程序的執行會受到限制：

Breakpoint 1 at 0x401157: file exmp.c, line 14.
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, main () at exmp.c:14
14 bar(num());
(gdb) advance bar
bar (i=2) at exmp.c:9
9 printf("i = %dn", i);

7、skip 命令

進入 bar 函數的另一種方式是使用 skip num 命令：

(gdb) b exmp.c:14
Breakpoint 1 at 0x401157: file exmp.c, line 14.
(gdb) skip num
Function num will be skipped when stepping.
(gdb) r
Starting program: /home/ahajkova/exmp
Breakpoint 1, main () at exmp.c:14
14 bar(num());
(gdb) step
bar (i=2) at exmp.c:9
9 printf("i = %dn", i);

請使用 info skip 命令，來了解 GDB 跳過了哪些函數。num() 函數被標記為 y，表示跳過了 num() 函數：

(gdb) info skip
Num Enb Glob File RE Function
1 y n <none> n num

如果不再需要 skip，可以禁用（並稍後重新啟用）或完全刪除它。你可以添加另一個 skip，並禁用第一個 skip，然後全部刪除。要禁用某個 skip，必須指定其編號（例如，skip disable 1），如果沒有指定，則會禁用所有的 skip。啟用或刪除 skip 的工作原理相同：

(gdb) skip bar
(gdb) skip disable 1
(gdb) info skip
Num Enb Glob File RE Function
1 n n <none> n num
2 y n <none> n bar
(gdb) skip delete
(gdb) info skip
Not skipping any files or functions.

GDB 的 step 命令

使用 GDB 的 step 命令是調試程序的一個有用工具。即使是複雜的函數，也有幾種方法可以單步調試這些函數，所以下次你在排除代碼問題的時候，可以嘗試一下這些 GDB 技術。

via: https://opensource.com/article/22/12/gdb-step-command

作者：Alexandra 選題：lkxed 譯者：chai001125 校對：wxy

本文由 LCTT 原創編譯，Linux中國 榮譽推出

本文轉載來自 Linux 中國: https://github.com/Linux-CN/archive