GDB——使用GDB查看栈帧信息

当我们阅读代码和查找BUG时,往往有一个烦恼。就是我们不知道函数的调用顺序。而这些函数调用顺序对应我们理解程序结构,程序运行过程是很有帮助的。

那么问题是:程序的调用过程往往是很复杂的,而且可能是多层嵌套,跨文件调用的。这时候如果靠人工去查找,这将是一件非常大工作量的事情。GDB中有办法帮助我们做到查看函数调用的过程吗?

首先我们需要知道,函数调用信息存放在哪?只有知道函数调用信息,我们才能进行信息提取这一步。
关于函数的信息都存放在栈中。

这里写图片描述

函数调用栈的查看

  • backtrace:查看函数调用的顺序(函数调用栈的信息)
  • frame N:切换到栈编号为N的上下文中
  • info frame:查看当前函数调用的栈帧信息
    info命令的其他使用方式:

这里写图片描述

示例操作:函数调用栈的查看

//frame.c
#include <stdio.h>


int sum(int n)
{
    int ret = 0;

    if( n > 0 )
    {
        ret = n + sum(n-1);
    }

    return ret;
}


int main()
{
    int s = 0;

    s = sum(10);

    printf("sum = %d\n", s);

    return 0;
}

操作过程:
1.设置断点:设置到递归结束标志的位置

2.(gdb) start
3.The program being debugged has been started already.
4.Start it from the beginning? (y or n) y
5.
6.Temporary breakpoint 4 at 0x80483f9: file frame.c, line 19.
7.Starting program: /home/delphi/workspace/test.out 
8.
9.Temporary breakpoint 4, main () at frame.c:19
10.19       int s = 0;
11.(gdb) break sum if n==0   < --------------设置sum函数中, n==0 时的数据断点。
12.Breakpoint 5 at 0x80483ca: file frame.c, line 6.
13.(gdb) info break    < --------------- 查看断点信息
14.Num     Type           Disp Enb Address    What
15.5       breakpoint     keep y   0x080483ca in sum at frame.c:6
16. stop only if n==0

2. 查看函数调用过程

(gdb) continue 
Continuing.

Breakpoint 5, sum (n=0) at frame.c:6
6       int ret = 0;
(gdb) backtrace  < ----------- 查看函数调用的顺序
#0  sum (n=0) at frame.c:6
#1  0x080483e5 in sum (n=1) at frame.c:10
#2  0x080483e5 in sum (n=2) at frame.c:10
#3  0x080483e5 in sum (n=3) at frame.c:10
#4  0x080483e5 in sum (n=4) at frame.c:10
#5  0x080483e5 in sum (n=5) at frame.c:10
#6  0x080483e5 in sum (n=6) at frame.c:10
#7  0x080483e5 in sum (n=7) at frame.c:10
#8  0x080483e5 in sum (n=8) at frame.c:10
#9  0x080483e5 in sum (n=9) at frame.c:10
#10 0x080483e5 in sum (n=10) at frame.c:10
#11 0x0804840d in main () at frame.c:21

3、分析函数调用过程

(gdb) next
8       if( n > 0 )
(gdb) next
13      return ret;
(gdb) info args   < ---------- 查看当前函数参数的值
n = 0
(gdb) frame 7    < ---------- 切换栈编号为7的上下文中
#7  0x080483e5 in sum (n=7) at frame.c:10
10          ret = n + sum(n-1);
(gdb) info args   < ---------- 查看栈编号为7时函数参数的值
n = 7
(gdb) info locals  < ---------- 查看当前局部变量ret的值
ret = 0  < ------- 计算结果
(gdb) frame 0
#0  sum (n=0) at frame.c:13
13      return ret;
(gdb) info registers   < ------------ 查看当前寄存器的值
eax            0x0  0
ecx            0x241be83d   605808701
edx            0x1  1
ebx            0x287ff4 2654196
esp            0xbffff070   0xbffff070
ebp            0xbffff098   0xbffff098
esi            0x0  0
edi            0x0  0
eip            0x80483eb    0x80483eb <sum+39>
eflags         0x200246 [ PF ZF IF ID ]
cs             0x73 115
ss             0x7b 123
ds             0x7b 123
es             0x7b 123
fs             0x0  0
gs             0x33 51
(gdb) info frame  < --------- 查看当前栈帧的详细信息
Stack level 0, frame at 0xbffff0a0:
 eip = 0x80483eb in sum (frame.c:13); saved eip 0x80483e5
 called by frame at 0xbffff0d0
 source language c.
 Arglist at 0xbffff098, args: n=0
 Locals at 0xbffff098, Previous frame's sp is 0xbffff0a0 < -- 上一个栈指针地址
 Saved registers:  < ---- 将下面值保存到寄存器中
  ebp at 0xbffff098, eip at 0xbffff09c
(gdb) x /1wx 0xbffff098 < ----- 查看ebp地址中的值
0xbffff098: 0xbffff0c8
(gdb) next
14  }
(gdb) next
13      return ret;
(gdb) info args
n = 1
(gdb) info registers  < ------ 查看栈帧编号为1的寄存器值
eax            0x1  1
ecx            0x241be83d   605808701
edx            0x1  1
ebx            0x287ff4 2654196
esp            0xbffff0a0   0xbffff0a0
ebp            0xbffff0c8   0xbffff0c8
esi            0x0  0
edi            0x0  0
eip            0x80483eb    0x80483eb <sum+39>
eflags         0x200202 [ IF ID ]
cs             0x73 115
ss             0x7b 123
ds             0x7b 123
es             0x7b 123
fs             0x0  0
gs             0x33 51
(gdb) info locals
ret = 1  < ------ 计算结果

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