GDB調試程式（七）

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改變程式的執行

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    一旦使用GDB挂上被調試程式，當程式運作起來後，你可以根據自己的調試思路來動态地在GDB中更改目前被調試程式的運作線路或是其變量的值，這個強大的功能能夠讓你更好的調試你的程式，比如，你可以在程式的一次運作中走遍程式的所有分支。

一、修改變量值

    修改被調試程式運作時的變量值，在GDB中很容易實作，使用GDB的print指令即可完成。如：

        (gdb) print x=4

    x=4這個表達式是C/C++的文法，意為把變量x的值修改為4，如果你目前調試的語言是Pascal，那麼你可以使用Pascal的文法：x:=4。

    在某些時候，很有可能你的變量和GDB中的參數沖突，如：

        (gdb) whatis width

        type = double

        (gdb) p width

        $4 = 13

        (gdb) set width=47

        Invalid syntax in expression.

    因為，set width是GDB的指令，是以，出現了“Invalid syntax in expression”的設定錯誤，此時，你可以使用set var指令來告訴GDB，width不是你GDB的參數，而是程式的變量名，如：

        (gdb) set var width=47

    另外，還可能有些情況，GDB并不報告這種錯誤，是以保險起見，在你改變程式變量取值時，最好都使用set var格式的GDB指令。

二、跳轉執行

    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。GDB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，可以讓程式執行随意跳躍。這個功能可以由GDB的jump指令來完：

    jump <linespec>

    指定下一條語句的運作點。<linespce>可以是檔案的行号，可以是file:line格式，可以是+num這種偏移量格式。表式着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，當你從一個函數跳到另一個函數時，當函數運作完傳回時進行彈棧操作時必然會發生錯誤，可能結果還是非常奇怪的，甚至于産生程式Core Dump。是以最好是同一個函數中進行跳轉。

    熟悉彙編的人都知道，程式運作時，有一個寄存器用于儲存目前代碼所在的記憶體位址。是以，jump指令也就是改變了這個寄存器中的值。于是，你可以使用“set $pc”來更改跳轉執行的位址。如：

    set $pc = 0x485

三、産生信号量

    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非常有利程式的調試。

    文法是：signal <singal>，UNIX的系統信号量通常從1到15。是以<singal>取值也在這個範圍。

    single指令和shell的kill指令不同，系統的kill指令發信号給被調試程式時，是由GDB截獲的，而single指令所發出一信号則是直接發給被調試程式的。

四、強制函數傳回

    如果你的調試斷點在某個函數中，并還有語句沒有執行完。你可以使用return指令強制函數忽略還沒有執行的語句并傳回。

    return

    return <expression>

    使用return指令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認作函數的傳回值。

五、強制調用函數

    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。并顯示函數的傳回值，如果函數傳回值是void，那麼就不顯示。

    另一個相似的指令也可以完成這一功能——print，print後面可以跟表達式，是以也可以用他來調用函數，print和call的不同是，如果函數傳回void，call則不顯示，print則顯示函數傳回值，并把該值存入曆史資料中。

在不同語言中使用GDB

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GDB支援下列語言：C, C++, Fortran, PASCAL, Java, Chill, assembly, 和 Modula-2。一般說來，GDB會根據你所調試的程式來确定當然的調試語言，比如：發現檔案名字尾為“.c”的，GDB會認為是C程式。檔案名字尾為“.C, .cc, .cp, .cpp, .cxx, .c++”的，GDB會認為是C++程式。而字尾是“.f, .F”的，GDB會認為是Fortran程式，還有，字尾為如果是“.s, .S”的會認為是彙編語言。

也就是說，GDB會根據你所調試的程式的語言，來設定自己的語言環境，并讓GDB的指令跟着語言環境的改變而改變。比如一些GDB指令需要用到表達式或變量時，這些表達式或變量的文法，完全是根據目前的語言環境而改變的。例如C/C++中對指針的文法是*p，而在Modula-2中則是p^。并且，如果你目前的程式是由幾種不同語言一同編譯成的，那到在調試過程中，GDB也能根據不同的語言自動地切換語言環境。這種跟着語言環境而改變的功能，真是體貼開發人員的一種設計。

下面是幾個相關于GDB語言環境的指令：

    show language 

        檢視目前的語言環境。如果GDB不能識為你所調試的程式設計語言，那麼，C語言被認為是預設的環境。

    info frame

        檢視目前函數的程式語言。

    info source

        檢視目前檔案的程式語言。

如果GDB沒有檢測出目前的程式語言，那麼你也可以手動設定目前的程式語言。使用set language指令即可做到。

    當set language指令後什麼也不跟的話，你可以檢視GDB所支援的語言種類：

        (gdb) set language

        The currently understood settings are:

        local or auto    Automatic setting based on source file

        c                Use the C language

        c++              Use the C++ language

        asm              Use the Asm language

        chill            Use the Chill language

        fortran          Use the Fortran language

        java             Use the Java language

        modula-2         Use the Modula-2 language

        pascal           Use the Pascal language

        scheme           Use the Scheme language

    于是你可以在set language後跟上被列出來的程式語言名，來設定目前的語言環境。

後記

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    GDB是一個強大的指令行調試工具。大家知道指令行的強大就是在于，其可以形成執行序列，形成腳本。UNIX下的軟體全是指令行的，這給程式開發提代供了極大的便利，指令行軟體的優勢在于，它們可以非常容易的內建在一起，使用幾個簡單的已有工具的指令，就可以做出一個非常強大的功能。

    于是UNIX下的軟體比Windows下的軟體更能有機地結合，各自發揮各自的長處，組合成更為強勁的功能。而Windows下的圖形軟體基本上是各自為營，互相不能調用，很不利于各種軟體的互相內建。在這裡并不是要和Windows做個什麼比較，所謂“寸有所長，尺有所短”，圖形化工具還是有不如指令行的地方。（看到這句話時，希望各位千萬再也不要認為我就是“鄙視圖形界面”，和我擡杠了 ）

    我是根據版本為5.1.1的GDB所寫的這篇文章，是以可能有些功能已被修改，或是又有更為強勁的功能。而且，我寫得非常倉促，寫得比較簡略，并且，其中我已經看到有許多錯别字了（我用五筆，是以錯字讓你看不懂），是以，我在這裡對我文中的差錯表示萬分的歉意。

    文中所羅列的GDB的功能時，我隻是羅列了一些帶用的GDB的指令和使用方法，其實，我這裡隻講述的功能大約隻占GDB所有功能的60%吧，詳細的文檔，還是請檢視GDB的幫助和使用手冊吧，或許，過段時間，如果我有空，我再寫一篇GDB的進階使用。

    我個人非常喜歡GDB的自動調試的功能，這個功能真的很強大，試想，我在UNIX下寫個腳本，讓腳本自動編譯我的程式，被自動調試，并把結果報告出來，調試成功，自動checkin源碼庫。一個指令，編譯帶着調試帶着checkin，多爽啊。隻是GDB對自動化調試目前支援還不是很成熟，隻能實作半自動化，真心期望着GDB的自動化調試功能的成熟。

    如果各位對GDB或是别的技術問題有興趣的話，歡迎和我讨論交流。本人目前主要在UNIX下做産品軟體的開發，是以，對UNIX下的軟體開發比較熟悉，當然，不單單是技術，對軟體工程實施，軟體設計，系統分析，項目管理我也略有心得。歡迎大家找我交流，（QQ是：753640，MSN是：[email protected]）