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gdb常用指令二

Posted Aug 14, 2020
By Prejoy
14 min read

常见指令

这里记录常用的指令和基本使用方式。

单步调试相关指令

next(n)

next（n）指令用于逐行执行程序，并跳过函数调用。按行执行代码，但不会进入当前行中的函数调用，（GDB会一次性执行整个函数）。 可以跳过函数内部的细节，只关注函数的结果。

next指令可以带一个参数，表示执行N行。不写默认是1，即单次执行一行

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(gdb)next 
# 或
(gdb)next <count>

step(s)

也是单步执行，和next类似，但step会陷入函数中，可以确认函数的执行细节。如果函数嵌套过多，频繁使用step会影响效率， 可以和next指令配合使用。

用法和next指令近似：

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(gdb)step 
# 或
(gdb)step <count>

until(n)

until(u)指令用于不断运行程序直到达到指定的行号或函数返回。它可以用于快速运行过一段代码，比如程序中有循环结构，循环多次时，可以until快速指定运行到循环体后面。

用法：

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(gdb)until 
# 或
(gdb)until <line-number>

默认不加行号参数时，就是运行到下一行，效果同next指令，使用行号参数，可以一直运行到指定的行号停止，可以快速跳出循环。

finish

finish指令通常用于执行完当前函数并返回到调用它的地方。（一直运行到当前栈帧返回，一般就是运行完一个函数，具体也要看程序编译情况）。 当进入函数调用后，想要继续执行完整个函数而不逐行调试时，finish指令非常有用。

finish在运行到返回时，还会显示返回值，（返回值一般根据对应架构的c和汇编的接口标准放在特定的寄存器，如x86的rax寄存器，arm架构的r0寄存器）。

另外，多次使用finish指令可以快速跳出多重函数调用，提高效率。

return

return指令和finish指令有些相似，它用于在函数内部强制执行函数返回（直接跳转到函数的末尾，即返回之前）。这样可以跳过当前函数内部代码的执行， 并将控制权返回到调用该函数的地方。另外，它还有个方便的功能：可以手动填写函数的返回值，可以模拟函数的返回操作，非常方便灵活。

用法

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(gdb)return [retval]

jump(j)

jump指令用于跳转到程序中的指定位置，并从该位置开始执行代码。允许用户直接修改程序的执行流程，跳过或重复运行特定的代码段。 需要注意，jump指令可能会破坏程序的执行状态和一致性。因为你在跳转后改变了程序的执行流程，所以可能会导致不符合预期的结果或出现错误， 需要对程序的结构非常清晰再使用，否则很容易导致程序的不稳定和不可预测的行为。

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(gdb) jump <location>
# location 一般是行号，也可以使用 *ADDR，ADDR可以为地址表达式

continue(c)

continue(c)可以让停止的程序继续运行，相当于结束单步调试，直到下一个断点停下。

查看和修改状态

查看值或表达式print

print(p)命令用于打印变量或表达式的值。它是一个非常有用的调试指令，配合断点，可以查看程序在特定位置时的变量的当前值，或者计算并显示复杂表达式。

基本语法：

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(gdb)print <expression>

<expression>可以是变量、数组、结构体、指针、表达式等。

  1. 打印变量的值：
    • 要打印一个变量的值，只需在print命令后面跟上该变量的名称即可。例如：print x，将打印变量x的当前值。
    • 如果变量是数组或结构体类型，你可以使用点操作符（.）或箭头操作符（->）来访问其成员。例如：print my_struct.member，将打印结构体变量my_struct的member成员的值。
    • 如果变量名有冲突，（全局变量名，静态全局变量，局部变量名冲突），可以使用 ::符号限定范围，'filename'::var，funciont::var,如'f1.c'::num，main::num。另外gdb能在C++程序中区分::符号，不会冲突。
  2. 打印表达式的值：
    • 除了打印变量，print命令还可以计算并显示复杂表达式的结果。可以在print命令中使用各种运算符、函数调用和其他表达式。
    • 例如，print a + b将计算变量a和b的和，并显示结果；print func(x)将计算函数func在参数x上的返回值。
  3. 打印数组的值：
    • 如果要打印数组的值，可以使用以下语法：print <array>@<length>，其中<array>是数组的名称，<length>是要打印的元素数量。
    • 例如，print my_array@5将打印数组my_array的前5个元素的值。
    • 动态申请的内存也可以打印（p=malloc(...)），支持类型转换解释，p *(char*)p@3，p *(char*)(p+2)@3，print *((unsigned int*)p)@3，都是可以的。
  4. 打印指针指向的值：
    • 如果要打印指针变量指向的值，可以在print命令前面加上*操作符。例如，print *ptr将打印指针变量ptr所指向的值。
  5. 格式化输出：
    • 可以使用print命令的选项来控制输出的格式。例如，print /x value将以十六进制格式打印变量value的值。 其他格式包括 /d , /u为有符号，无符号的十进制输出 ，/o八进制输出，/t二进制输出，/f浮点数输出，/c字符输出

print还有其他多种选项，具体查看帮助，(gdb)help p。

自动打印(display)

如果在单步调试过程中，希望不断打印变量或表达式，避免每次使用 print命令，可以使用display命令自动打印。（每次单步执行后，自动打印）

display命令用法和print基本一致。使用display后，每次单步，都会自动打印相关表达式的值。

一些相关的管理命令

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(gdb)info display                          //查看display的表达式列表，里面有每个表达式的序号[display No]
(gdb)enable/disable display [display No]   //开启/禁用某个表达式的自动打印
(gdb)undisplay [display No]                //删除对应的自动打印的表达式

设置/修改变量的值

在单步调试过程中，可以使用 set命令修改变量或表达式的值。

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(gdb)set VAR = EXP

需要注意，VAR必须是在当前可见的作用域内才可以修改。EXP是表达式，可以是常量，也可以直接写一个函数，使用其返回值来设置。

查看内存数据

可以使用x命令查看内存数据情况，命令全称应该是examine。具体查看帮助，不如print命令方便。

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(gdb) x /[count][format][size]  ADDR

(gdb) help x
Examine memory: x/FMT ADDRESS.
ADDRESS is an expression for the memory address to examine.
FMT is a repeat count followed by a format letter and a size letter.
Format letters are o(octal), x(hex), d(decimal), u(unsigned decimal),
  t(binary), f(float), a(address), i(instruction), c(char), s(string)
  and z(hex, zero padded on the left).
Size letters are b(byte), h(halfword), w(word), g(giant, 8 bytes).
The specified number of objects of the specified size are printed
according to the format.  If a negative number is specified, memory is
examined backward from the address.

使用示例：指针p指向的内存的内容"abcd1234"

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# 打印指针 p 所指向内存的开头往后3个字节，以字符打印，每次越过一个字节
(gdb) x /3cb  p
0x5555555596b0:	97 'a'	98 'b'	99 'c'
(gdb) x /3ch  p
0x5555555596b0:	97 'a'	99 'c'	49 '1'
(gdb) x /3xb  p
0x5555555596b0:	0x61	0x62	0x63

查看堆栈情况

使用 bt(backtrace)命令可以查看当前函数的调用堆栈层次情况。它会打印出调用链中的函数调用顺序，以及每个函数的调用位置和参数信息。

bt命令输出的每一行都表示调用堆栈中的一个帧。每个帧显示了函数的调用位置和函数参数的信息（如果存在）。通常，每个帧的信息包括以下内容：

  • 帧编号（Frame number）：帧在调用堆栈中的顺序编号。
  • 函数调用位置（Function call location）：指示函数调用发生的位置，包括源文件名和行号。
  • 函数名（Function name）：调用的函数名称。
  • 函数参数（Function arguments）：显示函数调用时传递的参数值。

调用堆栈中的最后一个帧通常表示当前正在执行的函数。通过查看调用堆栈，可以了解函数之间的调用关系，以及在调试期间定位问题。

查看当前栈中的局部变量

使用 info locals命令可以查看当前栈中的局部变量内容，可以配合bt命令使用。

汇编相关指令

一般的单步调试都是基于源代码的行调试的，容易理解，也比较直观。不过对于汇编层面，一行代码通常并不是一条汇编指令，如果希望基于汇编指令层面的调试， 需要其他指令。如stepi，nexti指令，就是汇编级的单步，真实的对应一条汇编指令码。

在运行中，可以使用disassemble指令，查看当前运行位置附近的汇编代码。不过，可以使用layout split指令，同时显示源代码和汇编码及对应关系，更方便。 测试示例：

layout-split示例

其他可以使用 info registers指令查看寄存器状态。使用x指令查看内存情况。

分篇，分类型

多线程调试

以下是GDB中常用的一些指令：

  1. info threads：显示线程的信息。

参考

man gdb

Tools, gdb
gdb
This post is licensed under CC BY 4.0 by the author.
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gdb调试多线程程序