gdb/gcc 调试编译技巧

gdb基本技巧

set args *
设置启动参数

next
简写n，单步执行

step
简写s，单步进入

finish
跳出函数

run
简写r，开始执行

continue
简写c，继续执行，直到断电

breakpoint
简写b，设置断点
举例：
case1： b main.c:20 在main.c的第20行设置一个断点
case2： b function1 在function1函数入口处设置一个断点

info breakpoint
简写info b，查看已经设置的断点

enable/disable breakpoint n
简写disable b n，使断点有效/失效，n是用info b查看的断点编号

delete breakpoint n
简写d breakpoint n，删除断点，n是用info b查看的断点编号

print
简写p，打印变量，还可以格式化打印变量
/x 按十六进制格式显示变量。
/d 按十进制格式显示变量。
/u 按十六进制格式显示无符号整型。
/o 按八进制格式显示变量。
/t 按二进制格式显示变量。
/a 按十六进制格式显示变量。
/c 按字符格式显示变量。
/f 按浮点数格式显示变量。

举例：
case1：p i 打印i变量的值
case2：p $rbp 打印rbp寄存器的值
case3：见下图

display/undisplay
监视变量，每次程序停止时候，就会展示变量。同样也支持格式化，和print命令格式化类似。
display也可以和info/disable/enable/delete命令联合使用。

举例：见下图

examine
简写x，查看内存。同样也支持格式化。类似print命令。

FMT is a repeat count followed by a format letter and a size letter.（中文翻译：格式化（FMT）格式为一个数字（指：后面要显示多少个单元）+格式字符+大小字符）
举例：

分析：一个数字分别测试1,8,4，所以后面打印了1个数，8个数，4个数；格式字符都用x测试，所以都是十六进制显示；大小字符测试了b和g，b就是一个byte一个byte显示，g就是8个byte显示，但是有点奇怪，这边16个byte显示，不知道是不是32位系统和64位系统的差别。但是反正能看得到内存就OK。

info
通用的展示命令。可以用help info查看下。

backtrace
简写bt，查看函数堆栈。

help
查看gdb命令帮助

gdb调试coredump

可以看下另一篇博文。点击我。

coredump堆栈信息丢失，如何处理？

为何堆栈信息会丢失？

缓冲区溢出有可能导致堆栈丢失，如下，我写了个缓冲区溢出的测试程序。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

void copyData(char* str) {
    char dst[4];
    strcpy(dst, str);
}

void func3(char* str3)
{
    copyData(str3);
}

void func2(int p2, char* str2)
{
    int b = p2;
    func3(str2);
}

void func1(int p1, char* str1)
{
    int a = p1;
    func2(a, str1);
}

void main() {
    char* src = "11111111111111111111111111111111111111111111111";
    //char* src = "111";
    func1(100, src);
}

这段代码运行的时候会产生coredump文件，gdb一下看看。如下，显示一堆问号：

如何解决？

网上搜了下有两种方式，一种是手动还原函数调用堆栈；另一种是自己再手动记录另一份函数调用堆栈。这篇文章可以参考下，点击我。

第一种方法比较麻烦，而且也未必奏效。这里着重分析下第二种方法，即：自己再手动记录另一份函数调用堆栈。
手动记录函数调用堆栈使用了gcc的function instrumentation机制（可查看gcc的man page来获取更详细信息），编译时如果为gcc加上“-finstrument-functions”选项，那在每个函数的入口和出口处会各增加一个额外的hook函数的调用，增加的这两个函数分别为：

void __cyg_profile_func_enter (void *this_fn, void *call_site);  
void __cyg_profile_func_exit  (void *this_fn, void *call_site);  

其中第一个参数为当前函数的起始地址，第二个参数为返回地址，即caller函数中的地址。

这是什么意思呢？例如我们写了一个函数func_test()，定义如下：

    static void func_test(v)  
    {  
        /* your code... */  
    }  

那通过-finstrument-functions选项编译后，这个函数的定义就变成了：

    static void func_test(v)  
    {  
        __cyg_profile_func_enter(this_fn, call_site);  
        /* your code... */  
        __cyg_profile_func_exit(this_fn, call_site);  
    }

原理分析完毕，现在我们就用这个特性来手动记录函数调用堆栈。在上面的代码中修改一下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

#define DUMP(func, call) printf("%s: func = %p, called by = %p\n", __FUNCTION__, func, call)


void __attribute__((__no_instrument_function__))
__cyg_profile_func_enter(void *this_func, void *call_site)
{
    DUMP(this_func, call_site);
}

void __attribute__((__no_instrument_function__)) 
__cyg_profile_func_exit(void *this_func, void *call_site)
{
    DUMP(this_func, call_site);
}

void copyData(char* str) {
    char dst[4];
    strcpy(dst, str);
}

void func3(char* str3)
{
    copyData(str3);
}

void func2(int p2, char* str2)
{
    int b = p2;
    func3(str2);
}

void func1(int p1, char* str1)
{
    int a = p1;
    func2(a, str1);
}

void main() {
    char* src = "11111111111111111111111111111111111111111111111";
    //char* src = "111";
    func1(100, src);
}

然后编译的时候要加入-finstrument-functions选项：

执行后，就可以看到自己的函数调用堆栈了。

但是后面都只是函数地址，那么如何看到函数名呢？可以使用gnu的另一个工具addr2line。

值得注意的是：如果不想跟踪某个函数，可以给该函数指定“no_instrument_function”属性。需要注意的是，__cyg_profile_func_enter()和__cyg_profile_func_exit()这两个hook函数是一定要加上“no_instrument_function”属性的，不然，自己跟踪自己就会无限循环导致程序崩溃，当然，也不能在这两个hook函数中调用其他需要被跟踪的函数。

调试宏

C99标准支持一些预定义宏，可以用来方便地调试程序。如下：
参考文档，点击我。

把常用的列出来，如下：
__FILE__ ：显示文件 %s
__LINE__ ：显示行号 %d
__FUNCTION__ ：显示函数名 %s

说明：
1、__FILE__，当编译的时候，gcc是用绝对全路径编译的，那么最终显示的文件名字也是绝对全路径；如果gcc是用相对路径编译的，那么最终显示的文件名字也是相对路径的。如下图

2、更高级地使用__FILE__和__LINE__，参考这篇文章。