[转帖]gdb进阶调试技巧

gdb,进阶,调试,技巧 · 浏览次数 : 0

小编点评

info sharedlibrary #显示共享库(gdb) info sharedlibrary From To Syms Read Shared Object Library0x00007ffff7dd5050 0x00007ffff7df4854 Yes (*) /lib64/ld-linux-x86-64.so.20x00007ffff7aceb60 0x00007ffff7b84bb2 Yes (*) /lib64/libstdc++.so.60x00007ffff76c9510 0x00007ffff77687ca Yes (*) /lib64/libm.so.60x00007ffff74a7dc0 0x00007ffff74b8a25 Yes (*) /lib64/libgcc_s.so.10x00007ffff7104900 0x00007ffff724ef0f Yes (*) /lib64/libc.so.6gdb调用函数void func() { xxx; }b funccall func() // gdb 直接调用这个函数gdb调用class的成员函数// todostrip命令（这个和gdb关系不大）strip命令可以极大的降低可执行文件的体积，其实就是去掉符号表和调试信息等。当gdb的时候，拷贝strip下来的.debug文件到需要gdb的机器上，然后进行gdb attach。这里gdb上来以后，会自动找到对应的.debug文件。

正文

https://www.jianshu.com/p/9bdaa0644dba

整理一下在linux下C/C++用gdb工具debug一些提高效率的操作。基本的gdb操作就不在这里赘述了。

打印各种变量
x 命令
在gdb中可以使用x命令，来打印内存中的值。具体的格式是x/nfu addr。含义为以f格式打印从addr开始的n个长度单元为u的内存值。

n表示打印的n个u的长度
f 表示打印格式，u，d表示10进制的无符号和有符号数; x表示16进制；t表示二进制
u表示单元长度，b表示一个byte，w表示4个byte

int main()
{
  int val = 0xa;
  
  char buff[1024];
  memset(buff, 0, sizeof(1024));

  char name[]="hello world";
  strcpy(buff, name);
  
  int arr[10] = {0};
  arr[0] = 0xa;
  arr[1] = 10;
  arr[2] = 20;

  return 0;
}

(gdb) x/16db &arr
0x7fffffffe010:   10  0   0   0   10  0   0   0
0x7fffffffe018:   20  0   0   0   0   0   0   0

(gdb) x/16sb &buff
0x7fffffffe050:    "hello world"
0x7fffffffe05c:    "\177"
0x7fffffffe05f:    ""
0x7fffffffe060:    "<纵?\177"
0x7fffffffe067:    ""
0x7fffffffe068:    "X\227\177"
0x7fffffffe06f:    ""
0x7fffffffe070:    "\020暂?\177"
0x7fffffffe077:    ""
0x7fffffffe078:    ""
0x7fffffffe079:    ""
0x7fffffffe07a:    ""
0x7fffffffe07b:    ""
0x7fffffffe07c:    "\001"
0x7fffffffe07e:    ""
0x7fffffffe07f:    ""

日志打印到某个文件

set pagination off
set logging file a.log
set logging overwrite
set logging on

-tui 图形界面选项
gdb a.out -tui # gdb tui 启动
gdb attach pid -tui # gdb tui attach

gdb定义函数
在开发中有时会遇到需要看一个很大的数组，里面有没有被写坏的元素。如果数组中还有嵌套其他结构体，每个依次打印出来非常麻烦。这里可以使用gdbinit，定义一个函数，依次遍历数组，打印超过某个值的元素。比如：
```
const int MAX_LEN = 1024;

struct DEBUG_DETAIL_INFO{
  int id;
  int extra_info;
};

struct DEBUG_ARR{
  int num;
  DEBUG_DETAIL_INFO info_arr[MAX_LEN];
};

int main()
{
  DEBUG_ARR arr;
  init_arr(100, arr);
  
  // todo
  return 0;
}
```

gdb调用函数有两种方式：

gdb启动时，会在当前目录下查找 .gdbinit 文件
gdb在运行时，在命令行输入 source xx.gdb文件来加载

gdb启动的时候，会在当前目录或home目录自动加载gdbinit脚本。在脚本中定义gdb函数。(或者gdb attach上去。)

define print_if_my_arr
  printf "argc %d, arg %d \n", $argc, $arg0

  set $num = arr.num
  printf "print_func num %d \n", $num

  set $idx = 0
  while $idx < $num
      if arr.info_arr[$idx].id >= $arg0
          printf "idx %d id %d \n", $idx, arr.info_arr[$idx].id
      end
      set $idx = $idx + 1
  end
end

document print_if_my_arr
  example : print_if_my_arr 10
  desc    : print DEBUG_ARR ele if val >= 10
end

gdb实测一把

gdbinit文件同理也可以插入其他命令，比如各种让输出比较直观的命令等：

set print pretty on
set print object on

gdb定义的常用函数可以放到一个文件里面，需要的时候通过source命令加载。

define mybt
    set logging file output_bt.log
    set logging on
    bt
    set logging off
end

使用的时候

gdb attach xxxx
source xxx/path/xxx.gdb
mybt

gdb 条件断点

# 文件名 + 行号的条件断点
b xxx.cpp:20 if value == 100   #xx.cpp 行号20 如果value == 100 触发断点

# 包含一些简单计算的断点
(gdb) p 100
$2 = 100
(gdb) b test1.cpp:8 if i + $2 == 130

ignore 命令
断点触发被忽略xx次
ignore <break_list> count

command命令
command <break_list>

触发断点后自动执行command里面定义的命令

command的命令另一个妙用

gdb return
进入某个函数执行，不想执行里面的逻辑，直接gdb return 出去。里面的逻辑就不会执行了。

gdb gcore
gcore命令可以从当前环境导出成为一个core文件，供日后分析。

handle SIGPIPE nostop
为了gdb不被信号断开，可以屏蔽掉各种pipe信号。

gdb -ex 参数
生产环境操作的时候可以使用
```
gdb -ex "bt" -batch -p pid
```
跳出死循环

display 命令

对于debug需要关注的变量名，可以使用display打印出来。每次gdb操作的时候，都会显示出来。示意图如下：

info命令

info sharedlibrary  #显示共享库
(gdb) info sharedlibrary 
From                To                  Syms Read   Shared Object Library
0x00007ffff7dd5050  0x00007ffff7df4854  Yes (*)     /lib64/ld-linux-x86-64.so.2
0x00007ffff7aceb60  0x00007ffff7b84bb2  Yes (*)     /lib64/libstdc++.so.6
0x00007ffff76c9510  0x00007ffff77687ca  Yes (*)     /lib64/libm.so.6
0x00007ffff74a7dc0  0x00007ffff74b8a25  Yes (*)     /lib64/libgcc_s.so.1
0x00007ffff7104900  0x00007ffff724ef0f  Yes (*)     /lib64/libc.so.6

gdb调用函数

void func() {  xxx; }

b func
call func()  // gdb 直接调用这个函数

gdb调用class的成员函数

// todo

strip命令（这个和gdb关系不大）
strip命令可以极大的降低可执行文件的体积，其实就是去掉符号表和调试信息等。当gdb的时候，拷贝strip下来的.debug文件到需要gdb的机器上，然后进行gdb attach。这里gdb上来以后，会自动找到对应的.debug文件。
```
 cd xxxx_app_bin_path
 objcopy --only-keep-debug xxxx_app ./.debug/xxxx.debug
 strip --strip-debug --strip-unneeded xxxx_app
 objcopy --add-gnu-debuglink=./.debug/xxxx_app.debug xxxx_app
```

GDB的基本原理

gdb有两种跟踪进程的方法，第一种是gdb + a.out的方式启动进程，第二种的方式是gdb去attach一个已经启动了的进程。这种方式都是利用ptrace系统调用去跟踪被调试的进程。

ptrace共有四个参数：
long ptrace(enum __ptrace_request request,pid_t pid,void *addr,void *data);

// 两种gdb的区别在于参数不同
PTRACE_TRACEME 和 PTRACE_ATTACH

ptrace系统函数是Linux内核提供的一个用于进程跟踪的系统调用，通过它，一个进程(gdb)可以读写另外一个进程(test)的指令空间、数据空间、堆栈和寄存器的值。而且gdb进程接管了test进程的所有信号，也就是说系统向test进程发送的所有信号，都被gdb进程接收到，这样一来，test进程的执行就被gdb控制了，从而达到调试的目的。

也就是说，如果没有gdb调试，操作系统与目标进程之间是直接交互的；如果使用gdb来调试程序，那么操作系统发送给目标进程的信号就会被gdb截获，gdb根据信号的属性来决定：在继续运行目标程序时是否把当前截获的信号转交给目标程序，如此一来，目标程序就在gdb发来的信号指挥下进行相应的动作。

第一种方式是通过gdb去fork一个子进程，子进程去执行被调试的进程。然后建立父子关系。如下图所示：

第二种方式是gdb去attach被调试的子进程。如果想对一个已经执行的进程B进行调试，那么就要在gdb这个父进程中调用ptrace(PTRACE_ATTACH,[其他参数])，此时，gdb进程会attach(绑定)到已经执行的进程B，gdb把进程B收养成为自己的子进程，而子进程B的行为等同于它进行了一次 PTRACE_TRACEME操作。此时gdb进程会发送SIGSTO信号给子进程B，子进程B接收到SIGSTOP信号后，就会暂停执行进入TASK_STOPED状态，表示自己准备好被调试了。