<a>GDB是GNU開源組織釋出的一個強大的UNIX下的程式調試工具，GDB主要可幫助工程師完成下面4個方面的功能：</a>
<a>啟動程式，可以按照工程師自定義的要求随心所欲的運作程式。</a>
<a>讓被調試的程式在工程師指定的斷點處停住，斷點可以是條件表達式。</a>
<a>當程式被停住時，可以檢查此時程式中所發生的事，并追索上文。</a>
<a>動态地改變程式的執行環境。</a>
<a>不管是調試Linux核心空間的驅動還是調試使用者空間的應用程式，掌握gdb的用法都是必須。而且，調試核心和調試應用程式時使用的gdb指令是完全相同的，下面以代碼清單22.2的應用程式為例示範gdb調試器的用法。</a>
<a>使用指令gcc –g gdb_example.c –o gdb_example編譯上述程式，得到包含調試資訊的二進制檔案example，執行gdb gdb_example指令進入調試狀态：</a>
<a>在gdb中運作list指令（縮寫l）可以列出代碼，list的具體形式包括：</a>
<a>list <linenum> ，顯示程式第linenum行周圍的源程式，如：</a>
<a>list <function> ，顯示函數名為function的函數的源程式，如：</a>
<a>list，顯示目前行後面的源程式。</a>
<a>list - ，顯示目前行前面的源程式。</a>
<a>下面示範了使用gdb中的run（縮寫r）、break（縮寫b）、next（縮寫n）指令控制程式的運作，并使用print（縮寫p）指令列印程式中的變量sum的過程：</a>
<a>在gdb中，運作程式使用run指令。在程式運作前，我們可以設定如下4方面的工作環境：</a>
<a>程式運作參數</a>
<a>set args 可指定運作時參數，如：set args 10 20 30 40 50；show args 指令可以檢視設定好的運作參數。</a>
<a>運作環境</a>
<a>path <dir> 可設定程式的運作路徑；how paths可檢視程式的運作路徑；set environment varname [=value]用于設定環境變量，如set env USER=baohua；show environment [varname]則用于檢視環境變量。</a>
<a>工作目錄</a>
<a>cd <dir> 相當于shell的cd指令；pwd 顯示目前所在的目錄。</a>
<a>程式的輸入輸出</a>
<a>info terminal 用于顯示程式用到的終端的模式；gdb中也可以使用重定向控制程式輸出，如run > outfile；tty指令可以指定輸入輸出的終端裝置，如：tty /dev/ttyS1。</a>
<a>在gdb中用break指令來設定斷點，設定斷點的方法包括：</a>
<a>break <function></a>
<a>在進入指定函數時停住，C++中可以使用class::function或function(type, type)格式來指定函數名。</a>
<a>break <linenum></a>
<a>在指定行号停住。</a>
<a>break +offset / break -offset</a>
<a>在目前行号的前面或後面的offset行停住，offiset為自然數。</a>
<a>break filename:linenum</a>
<a>在源檔案filename的linenum行處停住。</a>
<a>break filename:function</a>
<a>在源檔案filename的function函數的入口處停住。</a>
<a>break *address</a>
<a>在程式運作的記憶體位址處停住。</a>
<a>break</a>
<a>break指令沒有參數時，表示在下一條指令處停住。</a>
<a>break ... if <condition></a>
<a>“...”可以是上述的break <linenum>、break +offset / break –offset中的參數，condition表示條件，在條件成立時停住。比如在循環體中，可以設定break if i=100，表示當i為100時停住程式。 檢視斷點時，可使用info指令，如info breakpoints [n]、info break [n]（n表示斷點号）。</a>
<a>在 調試過程中，next指令用于單步執行，類似VC++中的step over。next的單步不會進入函數的内部，與next對應的step（縮寫s）指令則在單步執行一個函數時，會進入其内部，類似VC++中的step into。下面示範了step指令的執行情況，在23行的add()函數調用處執行step會進入其内部的“return a+b;”語句：</a>
<a>單步執行的更複雜用法包括：</a>
<a>step <count></a>
<a>單步跟蹤，如果有函數調用，則進入該函數（進入函數的前提是，此函數被編譯有debug資訊）。step後面不加count表示一條條地執行，加表示執行後面的count條指令，然後再停住。</a>
<a>next <count></a>
<a>單步跟蹤，如果有函數調用，它不會進入該函數。同樣地，next後面不加count表示一條條地執行，加表示執行後面的count條指令，然後再停住。</a>
<a>set step-mode</a>
<a>set step-mode on用于打開step-mode模式，這樣，在進行單步跟蹤時，程式不會因為沒有debug資訊而不停住，這個參數的設定可便于檢視機器碼。set step-mod off用于關閉step-mode模式。</a>
<a>finish</a>
<a>運作程式，直到目前函數完成傳回，并列印函數傳回時的堆棧位址和傳回值及參數值等資訊。</a>
<a>until （縮寫u）</a>
<a>一直在循環體内執行單步，退不出來是一件令人煩惱的事情，until指令可以運作程式直到退出循環體。</a>
<a>stepi（縮寫si）和nexti（縮寫ni）</a>
<a>stepi和nexti用于單步跟蹤一條機器指令，一條程式代碼有可能由數條機器指令完成，stepi和nexti可以單步執行機器指令。 另外，運作“display/i $pc”指令後，單步跟蹤會在打出程式代碼的同時打出機器指令，即彙編代碼。</a>
<a>當程式被停住後，可以使用continue指令（縮寫c，fg指令同continue指令）恢複程式的運作直到程式結束，或到達下一個斷點，指令格式為：</a>
<a>ignore-count表示忽略其後多少次斷點。 假設我們設定了函數斷點add()，并watch i，則在continue過程中，每次遇到add()函數或i發生變化，程式就會停住，如：</a>
<a>在調試程式時，當程式被停住時，可以使用print指令（縮寫為p），或是同義指令inspect來檢視目前程式的運作資料。print指令的格式是：</a>
<a><expr>是表達式，是被調試的程式中的表達式，<f>是輸出的格式，比如，如果要把表達式按16進制的格式輸出，那麼就是/x。在表達式中，有幾種GDB所支援的操作符，它們可以用在任何一種語言中，“@”是一個和數組有關的操作符，“::”指定一個在檔案或是函數中的變量，“{<type>} <addr>”表示一個指向記憶體位址<addr>的類型為type的一個對象。</a>
<a>下面示範了檢視sum[]數組的值的過程：</a>
<a>當需要檢視一段連續記憶體空間的值的時間，可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左邊是第一個記憶體位址，“@”的右邊則是想檢視記憶體的長度。例如如下動态申請的記憶體：</a>
<a>在GDB調試過程中這樣顯示出這個動态數組的值：</a>
<a>print的輸出格式包括：</a>
<a>x 按十六進制格式顯示變量。</a>
<a>d 按十進制格式顯示變量。</a>
<a>u 按十六進制格式顯示無符号整型。</a>
<a>o 按八進制格式顯示變量。</a>
<a>t 按二進制格式顯示變量。</a>
<a>a 按十六進制格式顯示變量。</a>
<a>c 按字元格式顯示變量。</a>
<a>f 按浮點數格式顯示變量。</a>
<a>我們可用display指令設定一些自動顯示的變量，當程式停住時，或是單步跟蹤時，這些變量會自動顯示。 如果要修改變量，如x的值，可使用如下指令：</a>
<a>當用GDB的print檢視程式運作時的資料時，每一個print都會被GDB記錄下來。GDB會以$1，$2，$3 …這樣的方式為每一個print指令編号。我們可以使用這個編号通路以前的表達式，如$1。</a>
<a>watch一般來觀察某個表達式（變量也是一種表達式）的值是否有變化了，如果有變化，馬上停住程式。我們有下面的幾種方法來設定觀察點： watch <expr>：為表達式（變量）expr設定一個觀察點。一量表達式值有變化時，馬上停住程式。 rwatch <expr>：當表達式（變量）expr被讀時，停住程式。 awatch <expr>：當表達式（變量）的值被讀或被寫時，停住程式。 info watchpoints：列出目前所設定了的所有觀察點。 下面示範了觀察i并在連續運作next時一旦發現i變化，i值就會顯示出來的過程：</a>
<a>我們可以使用examine指令（縮寫為x）來檢視記憶體位址中的值。examine指令的文法如下所示：</a>
<a><addr>表示一個記憶體位址。“x/”後 的n、f、u都是可選的參數，n 是一個正整數，表示顯示記憶體的長度，也就是說從目前位址向後顯示幾個位址的内容；f 表示顯示的格式，如果位址所指的是字元串，那麼格式可以是s，如果位址是指令位址，那麼格式可以是i；u 表示從目前位址往後請求的位元組數，如果不指定的話，GDB預設是4位元組。u參數可以被一些字元代替：b表示單位元組，h表示雙位元組，w表示四位元組，g表示八 位元組。當我們指定了位元組長度後，GDB會從指定的記憶體位址開始，讀寫指定位元組，并把其當作一個值取出來。n、f、u這3個參數可以一起使用，例如指令“x/3uh 0x54320”表示從記憶體位址0x54320開始以雙位元組為1個機關（h）、16進制方式（u）顯示3個機關（3）的記憶體。</a>
<a>一般來說，被調試程式會按照程式代碼的運作順序依次執行，但是GDB也提供了亂序執行的功能，也就是說，GDB可以修改程式的執行順序，進而讓程式随意跳躍。這個功能可以由GDB的jump指令： jump <linespec> 來指定下一條語句的運作點。<linespec>可以是檔案的行号，可以是file:line格式，也可以是+num這種偏移量格式，表示下一條運作語句從哪裡開始。 jump <address> 這裡的<address>是代碼行的記憶體位址。 注意，jump指令不會改變目前的程式棧中的内容，是以，如果使用jump從一個函數跳轉到另一個函數，當跳轉到的函數運作完傳回，進行出棧操作時必然會發生錯誤，這可能導緻意想不到的結果，是以最好隻用jump在同一個函數中進行跳轉。</a>
<a>使用singal指令，可以産生一個信号量給被調試的程式，如中斷信号“Ctrl+C”。這非常友善于程式的調試，可以在程式運作的任意位置設定斷點，并在該斷點用GDB産生一個信号量，這種精确地在某處産生信号的方法非常有利于程式的調試。 signal指令的文法是：signal <signal>，UNIX的系統信号量通常從1到15，是以<signal>取值也在這個範圍。</a>
<a>如果在函數中設定了調試斷點，在斷點後還有語句沒有執行完，這時候我們可以使用return指令強制函數忽略還沒有執行的語句并傳回。</a>
<a>上述return指令用于取消目前函數的執行，并立即傳回，如果指定了<expression>，那麼該表達式的值會被作為函數的傳回值。</a>
<a>call指令用于強制調用某函數： call <expr> 表達式中可以一是函數，以此達到強制調用函數的目的，它會顯示函數的傳回值（如果函數傳回值不是void）。 其實，前面介紹的print指令也可以完成強制調用函數的功能。</a>
<a>info指令可以在調試時用來檢視寄存器、斷點、觀察點和信号等資訊。要檢視寄存器的值，可以使用如下指令： info registers （檢視除了浮點寄存器以外的寄存器） info all-registers （檢視所有寄存器，包括浮點寄存器） info registers <regname ...> （檢視所指定的寄存器） 要檢視斷點資訊，可以使用如下指令： info break 列出目前所設定的所有觀察點，使用如下指令： info watchpoints 檢視有哪些信号正在被GDB檢測，使用如下指令： info signals info handle 也可以使用info line指令來檢視源代碼在記憶體中的位址。info line後面可以跟行号、函數名、檔案名:行号、檔案名:函數名等多種形式，例如下面的指令會列印出所指定的源碼在運作時的記憶體位址：</a>
<a>disassemble指令用于反彙編，它可被用來檢視目前執行時的源代碼的機器碼，其實際上隻是把目前記憶體中的指令dump出來。下面的示例用于檢視函數func的彙編代碼：</a>
<a>End of assembler dump.</a>
<a></a>
![大廠面試！我和面試官之間關于Redis的一場對弈！[圖]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)