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GDB break(b) 设定断点

发布时间:2023-04-11 11:02:47 所属栏目:语言 来源:
导读:默认情况下,程序不会进入调试模式,代码会瞬间从开头执行到末尾。要想观察程序运行的内部细节(例如某变量值的变化情况),可以借助 GDB 调试器在程序中的某个地方设置断点,这样当程序执行到这个地方时就会停下来。

默认情况下,程序不会进入调试模式,代码会瞬间从开头执行到末尾。要想观察程序运行的内部细节(例如某变量值的变化情况),可以借助 GDB 调试器在程序中的某个地方设置断点,这样当程序执行到这个地方时就会停下来。

所谓断点(BreakPoint),读者可以理解为障碍物,人遇到障碍物不能行走,程序遇到断点就暂停执行。

在 GDB 调试器中对 C、C++ 程序打断点,最常用的就是 break 命令,有些场景中还会用到 tbreak 或者 rbreak 命令,本节将对这 3 个命令的功能和用法做详细的讲解。

为了让大家更好地了解给程序打断点的作用,这里以一段完整的 C 语言程序为例:

#include<stdio.h>

int main(int argc,char* argv[])

{

int num = 1;

while(num<100)

{

num *= 2;

}

printf("num=%d",num);

return 0;

}

程序存储在/tmp/demo/main.c文件中,并已经生成了具备调试信息的 main.exe 可执行文件:

[root@bogon demo]# ls

main.c main.exe

[root@bogon demo]# gdb main.exe -q

Reading symbols from main.exe...

(gdb)

GDB break命令

break 命令(可以用 b 代替)常用的语法格式有以下 2 种。

1、(gdb) break location   // b location

2、(gdb) break ... if cond  // b .. if cond

1) 第一种格式中,location 用于指定打断点的具体位置,其表示方式有多种,如表 1 所示。

location 参数的表示方式location 的值含 义linenumlinenum 是一个整数,表示要打断点处代码的行号。要知道,程序中各行代码都有对应的行号,可通过执行 l(小写的 L)命令看到。filename:linenumfilename 表示源程序文件名;linenum 为整数,表示具体行数。整体的意思是在指令文件 filename 中的第 linenum 行打断点。+ offset

- offsetoffset 为整数(假设值为 2),+offset 表示以当前程序暂停位置(例如第 4 行)为准,向后数 offset 行处(第 6 行)打断点;-offset 表示以当前程序暂停位置为准,向前数 offset 行处(第 2 行)打断点。functionfunction 表示程序中包含的函数的函数名,即 break 命令会在该函数内部的开头位置打断点,程序会执行到该函数第一行代码处暂停。filename:functionfilename 表示远程文件名;function 表示程序中函数的函数名。整体的意思是在指定文件 filename 中 function 函数的开头位置打断点。

2) 第二种格式中,... 可以是表 1 中所有参数的值,用于指定打断点的具体位置;cond 为某个表达式。整体的含义为:每次程序执行到 ... 位置时都计算 cond 的值,如果为 True,则程序在该位置暂停;反之,程序继续执行。

如下演示了以上 2 种打断点方式的具体用法:

(gdb) l

1 #include<stdio.h>

2 int main(int argc,char* argv[])

3 {

4    int num = 1;

5    while(num<100)

6    {

7        num *= 2;

8    }

9   printf("num=%d",num);

10  return 0;

(gdb)

11 }

(gdb) b 4     <-- 程序第 4 行打断点

Breakpoint 1 at 0x1138: file main.c, line 4.

(gdb) r       <-- 运行程序,至第 4 行暂停

Starting program: /home/ubuntu64/demo/main.exe

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe078) at main.c:4

4    int num = 1;

(gdb) b +1    <-- 在第 4 行的基础上,在第 5 行代码处打断点

Breakpoint 2 at 0x55555555513f: file main.c, line 5.

(gdb) c       <-- 继续执行程序,至第 5 行暂停

Continuing.

Breakpoint 2, main (argc=1, argv=0x7fffffffe078) at main.c:5

5    while(num<100)

(gdb) b 7 if num>10   <-- 如果 num>10 在第 7 行打断点

Breakpoint 3 at 0x555555555141: file main.c, line 7.

(gdb) c        <-- 继续执行

Continuing.

Breakpoint 3, main (argc=1, argv=0x7fffffffe078) at main.c:7

7        num *= 2;    <-- 程序在第 7 行暂停

(gdb) p num   <-- p 命令查看 num 当前的值

$1 = 16       <-- num=16

有关 c 和 p 命令,后续章节会做详细讲解,这里会用即可,不必深究。

GDB tbreak命令

tbreak 命令可以看到是 break 命令的另一个版本,tbreak 和 break 命令的用法和功能都非常相似,唯一的不同在于,使用 tbreak 命令打的断点仅会作用 1 次,即使程序暂停之后,该断点就会自动消失。

tbreak 命令的使用格式和 break 完全相同,有以下 2 种:

1、(gdb) tbreak location

2、(gdb) tbreak ... if cond

其中,location、... 和 cond 的含义都和 break 命令中的参数含义相同,即表 1 也同样适用于 tbreak 命令。

仍以 main.exe 为例,如下演示了 tbreak 命令的用法:

(gdb) tbreak 7 if num>10

Temporary breakpoint 1 at 0x1165: file main.c, line 7.

(gdb) r

Starting program: /home/ubuntu64/demo/main.exe

Temporary breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe088) at main.c:7

7        num *= 2;

(gdb) p num

$1 = 16

(gdb) c    <-- 继续执行程序,则原使用 tbreak 在第 7 行打的断点将不再起作用

Continuing.

num=128[Inferior 1 (process 6534) exited normally]

(gdb)

可以看到,自num=16开始,后续循环过程中 num 的值始终大于 10,则num>10表达式的值永远为 True,理应在第 7 行暂停多次。但由于打断点采用的是 tbreak 命令,因此断点的作用只起 1 次。

GDB rbreak 命令

和 break 和 tbreak 命令不同,rbreak 命令的作用对象是 C、C++ 程序中的函数,它会在指定函数的开头位置打断点。

rbreak 命令的使用语法格式为:

(gdb) rbreak regex

其中 regex 为一个正则表达式,程序中函数的函数名只要满足 regex 条件,rbreak 命令就会其内部的开头位置打断点。值得一提的是,rbreak 命令打的断点和 break 命令打断点的效果是一样的,会一直存在,不会自动消失。

这里我们对 main.c 源文件的程序做如下修改:

(gdb) l   <-- 显示源码

1 #include<stdio.h>

2 void rb_one(){

3   printf("rb_one\n");

4 }

5 void rb_second(){

6  printf("rb_second");

7 }

8 int main(int argc,char* argv[])

9 {

10    rb_one();

(gdb)

11    rb_second();

12    return 0;

13 }

(gdb) rbreak rb_*    <--匹配所有以 rb_ 开头的函数

Breakpoint 1 at 0x1169: file main.c, line 2.

void rb_one();

Breakpoint 2 at 0x1180: file main.c, line 5.

void rb_second();

(gdb) r

Starting program: /home/ubuntu64/demo/main.exe

Breakpoint 1, rb_one () at main.c:2

2 void rb_one(){

(gdb) c

Continuing.

rb_one

Breakpoint 2, rb_second () at main.c:5

5 void rb_second(){

(gdb) c

Continuing.

rb_second[Inferior 1 (process 7882) exited normally]

(gdb)

可以看到,通过执行rbreak rb_*指令,找到了程序中所有以 tb_* 开头的函数,并在这些函数内部的开头位置打上了断点(如上所示,分别为第 2 行和第 5 行)。

总结

在 GDB 调试器中,为程序的适当位置打断点,是最常用的调试程序的方法。不过,本节仅介绍了如何使用 break(tbreak、rbreak)在程序中打断点,实际场景中还可以使用 catch 或者 watch 中断程序的运行,有关它们的功能和用法,会在后续章节中给大家做详细讲解。

(编辑:银川站长网)

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