前言

前面两篇已经对Linux下如何使用gdb启动调试,GDB调试利器-断点设置与查看源码我们已经了解了GDB基本的启动调试,设置断点,查看源码等,如果这些内容你还不知道,建议先回顾一下前面的内容。

断点附近的代码你了解后,这时候你就可以使用单步执行一条一条语句的去执行。可以随时查看执行后的结果。接下来你可能会想知道程序运行的一些情况,就需要查看变量的值。下面介绍单步调试与设置变量。

单步调试

居然是调试代码,还是老规矩,先上代码:

//test.c
#include <stdio.h>
 
void judge_sd(int num){

	if ((num & 1) == 0){
		printf("%d is even\n",num);
		return;
	}else{
		printf("%d is odd\n",num);
		return;
	}
}
 
int main(int argc, char const *argv[]){
	

	judge_sd(0);
	judge_sd(1);
	judge_sd(4);

	return 0;
}

编译:

gcc -g test.c -o test

程序的功能比较简单,这里不多做解释。断点附近的代码你了解后,这时候你就可以使用单步执行一条一条语句的去执行。可以随时查看执行后的结果。单步执行有两个命令,分别是step和next。我们可能打了多处断点,或者断点打在循环内,这个时候,可以使用continue命令。这三个命令的区别在于:

1、next命令(可简写为n)用于在程序断住后,继续执行下一条语句。
2、step命令(可简写为s),它可以单步跟踪到函数内部。
3continue命令(可简写为c)或者fg,它会继续执行程序,直到再次遇到断点处。

单步进入-step

step 一条语句一条语句的执行。它有一个别名,s。它可以单步跟踪到函数内部。

先用list(可简写为l)将源码列出来,例如:
在这里插入图片描述
先启动调试,然后把源码列出来。

在这里插入图片描述
从上面的过程可以看到,在5行设置断点,运行程序,可见,step命令进入到了被调用函数中judge_sd。使用step命令也会在这个方法中一行一行的单步执行。但是如果没有该函数源码,需要跳过该函数执行,可使用finish命令,继续后面的执行。

单步执行-next

next命令示例:

在这里插入图片描述

next命令(可简写为n)用于在程序断住后,继续执行下一条语句。上面的信息在5行处打断点,然后运行到6行,然后输入 运行n 2,则会单步执行两行。可见,使用next命令只会在本方法中单步执行。

继续执行到下一个断点-continue

我们可能打了多处断点,或者断点打在循环内,这个时候,想跳过这个断点,甚至跳过多次断点继续执行该怎么做呢?可以使用continue命令。它的作用就是从暂停处继续执行。命令的简写形式为c。继续执行过程中遇到断点或者观察点变化依然会暂停。示例代码如下:

在这里插入图片描述

跳过执行–skip

在这里插入图片描述

根据上面的信息可以看到,使用skip之后,将不会进入judge_sd函数。好处就是skip可以在step时跳过一些不想关注的函数或者某个文件。

如果想删除skip,使用skip delete [num] 。

查看变量

现在你已经会设置断点,查看断点附近的代码,并可以单步执行和继续执行。接下来你可能会想知道程序运行的一些情况,如查看变量的值。print命令正好满足了你的需求。以帮助我们进一步定位问题。

格式:

print[变量名]

print(可简写为p)打印变量内容。示例代码如下:

//test.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h> //malloc,free,rand

int main(int argc, char const *argv[])
{
	
	int input;
	int i ;

	printf("Please enter the length of the string:");

    scanf("%d",&input);

    char *buf = (char *) malloc(input + 1);//字符最后包含'\0'
    if (buf == NULL)
    {
    	printf("malloc failed!\n");
    	return -1;
    }

	//随机生成字符串

	for ( i = 0; i < input; i++)
	{
		buf[i] = rand()%26 +'a';
	}

	buf[i] = '\0';

	printf("A randomly generated string: %s\n",buf);
	free(buf);

	return 0;
}


编译:

gcc -g test.c -o test

先用list(可简写为l)将源码列出来,例如:
在这里插入图片描述

print命令的简写形式为p,使用它打印出变量的值。
在这里插入图片描述

打印出的变量i的值为80。

当然,多个函数或者多个文件会有同一个变量名,这个时候可以在前面加上文件名或者函数名来区分:

p 'testfile.c'::i
p 'sum'::i

在看看指针。
在这里插入图片描述

注意到了没有,如果使用上面的方式打印指针指向的内容,那么打印出来的只是指针地址而已。那怎么打印出指针指向的内容呢?

需要解引用,如下:
在这里插入图片描述仅仅使用*只能打印第一个值,如果要打印多个值,后面跟上@并加上要打印的长度。
或者@后面跟上变量值:如下:
在这里插入图片描述
另外值得一提的是,$可表示上一个变量,在调试链表时时经常会用到的,它有next成员代表下一个节点,则可使用下面方式不断打印链表内容,举例:

p *linkNode  #这里显示linkNode节点内容
p *$.next #这里显示linkNode节点下一个节点的内容

设置变量

使用print命令查看了变量的值,如果感觉这个值不符合预期,想修改下这个值,再看下执行效果。这种情况下,我们该怎么办呢?通常情况下,我们会修改代码,再重新执行代码。使用gdb的set命令,一切将变得更简单。

set命令可以直接修改变量的值。

设置观察点

设置观察点的作用就是:当被观察的变量发生变化后,程序就会暂停执行,并把变量的原值(Old)和新值(New)都会显示出来。设置观察点的命令是watch。

watch num

这个时候,让程序继续运行,如果num的值发生变化,则会打印相关内容,如:

Hardware watchpoint 3: num
Old value = 1
New value = 10

总结

通过上面的例子演示,我相信读者已经对于通过GDB调试C/C++程序有了基本的理解,如果你想获取更多的调试技巧请参考官方网站的GDB调试手册,还有GDB官方网站的手册。

参考:GDB TutorialA Walkthrough with Examples

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