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《软件调试的艺术》笔记--停下来环顾程序

2024-07-07 16:56:32   226人阅读

1.断点列表

创建的每个断点（包括断电、监视点和捕获点）都标识为从1开始的唯一整数标识符。这个标识符用来执行该断点上的各种

操作。调试器还包含一种列出所有断点及其属性的方法。

调试下面的代码：（代码1）

#include <stdio.h>

void display(int i)
{
        i = i + 1;
        printf("i = %d\n",i);
}

int main(void)
{
        int i = 1;
        display(i);
        return 0;
}
设置断点--显示断点列表--删除断点--显示删除后断点列表：

(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x80483d4: file a.c, line 11.
(gdb) break display
Breakpoint 2 at 0x80483aa: file a.c, line 5.
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
2       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb) delete 1
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb)

info breakpoints命令的简写为i b

2.设置断点

GDB中有许多指定断点的方式，下面是一些常见的方法。持久断点使用break命令（简写为b）
以下使用代码1调试：
在函数的入口处设置断点：
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x80483d4: file a.c, line 11.

在当前活动源代码文件的某行设置断点：
(gdb) break 11
Breakpoint 3 at 0x80483d4: file a.c, line 11.

在某文件的某行处设置断点：
(gdb) break a.c:11
Note: breakpoint 3 also set at pc 0x80483d4.
Breakpoint 4 at 0x80483d4: file a.c, line 11.

在某文件的某函数入口处设置断点：
(gdb) break a.c:main
Breakpoint 6 at 0x80483d4: file a.c, line 11.

当设置一个断点时，该断点的有效性会持续到删除，禁用或退出GDB时，而临时断点在首次到达后就会被自动删除的断点。
临时断点使用tbreak命令（简写为tb）设置。它与break的用法相同。

2.断点的持久性

如果我们在修改和重新编译代码时没有退出GDB，那么下次在执行GDB的run命令时，GDB会感知到代码已修改，并重新
加载新版本：
以下使用代码1调试：
在A窗口执行如下：
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x80483d4: file a.c, line 11.
(gdb) 

在B窗口执行如下：
修改display函数中的
i = i + 1;
为
i = i + 2;
并重新进行编译

回到A窗口继续执行：
(gdb) r
Breakpoint 1, main () at a.c:11
11              int i = 1;
(gdb) n
12              display(i);
(gdb) s
display (i=1) at a.c:5
5               i = i + 2;
发现已经是修改后的代码。

3.删除断点

以下使用代码1调试：
删除指定断点
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
4       breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
5       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb) delete 4
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
5       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb)

删除所有断点
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
5       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
6       breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
(gdb) delete
Delete all breakpoints? (y or n) y
(gdb) info breakpoints
No breakpoints or watchpoints.
(gdb)
其中delete命令的简写为d。

如果clear不带任何参数，则删除当前停止的断点：
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
17      breakpoint     dis  y   0x080483d4 in main at a.c:11
19      breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb) r
Starting program: /root/a.out
Breakpoint 17, main () at a.c:11
11              int i = 1;
(gdb) clear
Deleted breakpoint 17
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
19      breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
如果clear带参数，则删除所在行的所有断点。gdb允许在同一行设置多个断点，如果使用delete，必须一个一个删除，而clear
可以一起删除。
可以使用如下任何一种方式：
clear function、clear filename:function、clear line_number和clear file:linenumber
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
14      breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
15      breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
16      breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
(gdb) clear main
Deleted breakpoints 14 15 16
(gdb) info breakpoints
No breakpoints or watchpoints.
(gdb)

4.禁用断点

每个断点都可以被禁用或启用。只有当GDB遇到启用断点时才会暂停程序的执行；否则会忽略禁用的断点。
使用disable breakpoint-list命令禁用断点，使用enable breakpoint-list命令启用断点。
以下使用代码1调试：
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
17      breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
18      breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb) disable 17
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
17      breakpoint     keep n   0x080483d4 in main at a.c:11
18      breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb) enable 17
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
17      breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
18      breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5
(gdb)

还有一个enable once命令，在断点下次引起GDB暂停执行后被禁用，语法如下：
enable once breakpoint-list
对于下面的代码进行调试：（代码2）
#include <stdio.h>

int main(void)
{
        int m = 1;
        int i;
        for (i=0; i<10; i++) {
                printf("%d",i);
        }
        return 0;
}
(gdb) b 8
Breakpoint 2 at 0x80483c5: file b.c, line 8.
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     keep y   0x080483c5 in main at b.c:8
(gdb) disable 2
(gdb) enable once 2
(gdb) info breakpoints
Num     Type           Disp Enb Address    What
2       breakpoint     dis  y   0x080483c5 in main at b.c:8
(gdb) r
Starting program: /root/a.out
Breakpoint 2, main () at b.c:8
8                       printf("%d\n",i);
(gdb) c
Continuing.
0123456789
Program exited normally.
断点只执行了执行了一次，后面的断点被忽略。
没有disable once 命令。

5.断点属性

可以使用info breakpoints（简写为 i b）命令来获取设置的所有断点的清单以及它们的属性。
(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address    What
1       breakpoint     keep y   0x080483d4 in main at a.c:11
2       breakpoint     keep y   0x080483aa in display at a.c:5

下面说明下i b的输出。
Num：标识符，断点的唯一标识符。
Type：类型，这个字段之处该断点是断点、监视点还是捕获点。
Disp：部署，每个断电都有一个部署，只是断点下次引起GDB暂停程序的执行后该断点上会发生什么事情。可能的部署有
一下3种。
keep：保持，下次达到断点后不改变断点。这时新建断点后的默认部署。
del：删除，下次达到断点后删除该断点。使用rbreak命令会出现该部署。
dis：禁用，下次达到断点时会禁用该断点。使用enable once命令会出现该部署。
Enb：启用状态，说明断点当前是启用还是禁用的。
Address：这时内存中设置断点的位置。
what：位置，显示了断点所在位置的行号和文件名。

6.恢复执行

恢复执行的方法有3类，第一类是使用step和next但不调试程序，仅执行代码的下一行然后再次暂停。第二类由使用continue
组成，使GDB无条件恢复程序的执行，直到它遇到另一个断电或者程序结束。最后一类方法涉及条件：用finish或until命令恢复。
这种情况下，GDB恢复执行；程序继续运行直到遇到某个预先确定的条件，到达另一个断点或者程序完成。
step（简写为s）、next（简写为n）和continue（简写为c）比较简单，不详细说明。有一点需要注意，next和step都采用一个可选的
数值参数，表示使用next或者step执行的额外行数，比如next 3在一行中键入next三次。

6.1.finish

finish（简写为fin）指示GDB恢复执行，直到敲好在当前栈帧完成之后为止，也就是说，如果你在一个不是main的函数中，finish
命令会导致GDB恢复执行，直到恰好在函数返回之后为止。
以下使用代码1调试：
(gdb) b display 
Breakpoint 1 at 0x4004ff: file gdb.c, line 5.
(gdb) r
Starting program: /home/yanwenjie/ctest/a.out 

Breakpoint 1, display (i=1) at gdb.c:5
5        i = i + 1;
(gdb) finish
Run till exit from #0  display (i=1) at gdb.c:5
i = 2
main () at gdb.c:13
13        return 0;
(gdb) 

6.2.until

until（简写为u）会执行循环的其余部分，让GDB在循环后面的第一行代码处暂停，条件时循环中不能有断点。
使用代码2进行调试：
(gdb) b main
(gdb) r
Breakpoint 1, main () at gdb.c:5
5        int m = 1;
(gdb) n
7        for (i=0; i<10; i++) {
(gdb) 
8 printf("%d",i);
(gdb) 
7        for (i=0; i<10; i++) {
(gdb) until
10        return 0;
(gdb) n
11 }

7.条件断点

条件断点告诉调试器只有当符合某种条件时才在断点处停止，比如当变量具有某个特定的感兴趣的值时。
设置条件断点的语法为：
break break-args if （condition）
条件终端极其灵活，主要包含如下运算符：
1.相等、逻辑或不相等运算符（<、<=、==、！=、>、>= 、&&、||等），例如：
break 180 if string == NULL && i < 0
2.按位和移位运算符（&、|、^、>>、<<等），例如：
break test.c:34 if(x & y) == 1
3.算术运算符（+、-、x、/、%），例如：
break myfunc if i % （j+3） ！= 0
4.你自己的函数，只要它们被链接到程序中，例如：
break test.c:myfunc if ! check_variable(i)
5.库函数，只要该库被链接到代码中，例如：
break 44 if stelen（mystring） == 0

8.断点命令列表

当gdb遇到断点时，几乎总是要查看某个变量，如果反复遇到同一个断点，将反复查看相同的变量，让GDB在每次到达某个断点时
自动执行一组命令，从而完成一个过程，这就是断点命令列表可以完成的事情。
使用commands命令设置命令列表。
commands命令设置命令列表。
commands breakpoint-num
.....
commands
....
end
其中breakpoint-number是要将命令添加到其上的断点的标识符。commands是用新行分割任何有效gdb命令列表。逐条输入命令，
然后键入end表示输入命令完毕。从那以后，每当gdb在这个断点处中断时，它会执行你输入的任何命令。
使用代码2进行调试：
(gdb) i b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x000000000040050c in main at gdb.c:8
(gdb) commands 1
Type commands for breakpoint(s) 1, one per line.
End with a line saying just "end".
>printf "i is %d\n",i
>end
(gdb) r
Breakpoint 1, main () at gdb.c:8
8 printf("%d",i);
i is 0
(gdb) c
Continuing.


Breakpoint 1, main () at gdb.c:8
8 printf("%d",i);
i is 1

9.监视点

监视点是一种特殊类型的断点，它类似与正常断点，是要求GDB暂停程序执行的指令。监视点指示gdb每当某个表达式改变了
值就暂停执行。当变量i存在作用域中时，使用如下方法设置监视点：
watch i
它会使得每次i改变时gdb暂停。
使用如下代码调试：
#include <stdio.h>

int main(void)
{
        int m = 1;
        int i;
        for (i=0; i<10; i++) {
		if (i%2 ==0) {
			m++;
		}
        }
        return 0;
}
调试结果如下：
(gdb) b main
Breakpoint 1 at 0x4004b8: file gdb.c, line 5.
(gdb) r
Breakpoint 1, main () at gdb.c:5
5        int m = 1;
(gdb) watch m
Hardware watchpoint 2: m
(gdb) p m
$1 = 0
(gdb) c
Continuing.
Hardware watchpoint 2: m


Old value = http://www.mamicode.com/0
New value = http://www.mamicode.com/2
（好像对m的赋值没有作为监控点而停住）
main () at gdb.c:7
7        for (i=0; i<10; i++) {
(gdb) p m
$2 = 2


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