<一>GDB概述
GDB是GNU開源組織發布的一個強大的UNIX下的程序調試工具。或許，各位比較喜歡那種圖形界面方式的，像VC、BCB等IDE的調試，
但如果你是在UNIX平台下做軟體，你會發現GDB這個調試工具有比VC、BCB的圖形化調試器更強大的功能。
所謂「寸有所長，尺有所短」就是這個道理。
一般來說，GDB主要幫忙你完成下面四個方面的功能：
1、啟動你的程序，可以按照你的自定義的要求隨心所欲的運行程序。
2、可讓被調試的程序在你所指定的調置的斷點處停住。（斷點可以是條件表達式）
3、當程序被停住時，可以檢查此時你的程序中所發生的事。
4、動態的改變你程序的執行環境。
從上面看來，GDB和一般的調試工具沒有什麼兩樣，基本上也是完成這些功能，不過在細節上，你會發現GDB這個調試工具的強大，
大家可能比較習慣了圖形化的調試工具，但有時候，命令行的調試工具卻有著圖形化工具所不能完成的功能。讓我們一一看來。
一個調試示例
源程序：tst.c
1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i 7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
21 }
22
23 printf("result[1-100] = %d \n", result );
24 printf("result[1-250] = %d \n", func(250) );
25 }
編譯生成執行文件：（Linux下）
hchen/test> gcc -g tst.c -o tst #注意必須附帶-g參數，請參考gcc使用手冊來理解這個參數
使用GDB調試：
hchen/test> gdb tst <---------- 啟動gdb
GNU gdb 5.1.1
Copyright 2002 Free Software Foundation, Inc.
GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
welcome to change it and/or distribute copies of it under certain conditions.
Type "show copying" to see the conditions.
There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux"...
(gdb) l 1 <-------------------- l命令相當於list，從第一行開始例出原碼。
1 #include
2
3 int func(int n)
4 {
5 int sum=0,i;
6 for(i=0; i 7 {
8 sum+=i;
9 }
10 return sum;
(gdb) <-------------------- 直接回車表示，重複上一次命令
11 }
12
13
14 main()
15 {
16 int i;
17 long result = 0;
18 for(i=1; i<=100; i++)
19 {
20 result += i;
(gdb) break 16 <-------------------- 設置斷點，在源程序第16行處。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.
(gdb) break func <-------------------- 設置斷點，在函數func()入口處。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.
(gdb) info break <-------------------- 查看斷點信息。
Num Type Disp Enb Address What
1 breakpoint keep y 0x08048496 in main at tst.c:16
2 breakpoint keep y 0x08048456 in func at tst.c:5
(gdb) r <--------------------- 運行程序，run命令簡寫
Starting program: /home/hchen/test/tst
Breakpoint 1, main () at tst.c:17 <---------- 在斷點處停住。
17 long result = 0;
(gdb) n <--------------------- 單條語句執行，next命令簡寫。
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) n
18 for(i=1; i<=100; i++)
(gdb) n
20 result += i;
(gdb) c <--------------------- 繼續運行程序，continue命令簡寫。
Continuing.
result[1-100] = 5050 <----------程序輸出。
Breakpoint 2, func (n=250) at tst.c:5
5 int sum=0,i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p i <--------------------- 列印變數i的值，print命令簡寫。
$1 = 134513808
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$2 = 1
(gdb) n
8 sum+=i;
(gdb) p i
$3 = 2
(gdb) n
6 for(i=1; i<=n; i++)
(gdb) p sum
$4 = 3
(gdb) bt <--------------------- 查看函數堆棧。
#0 func (n=250) at tst.c:5
#1 0x080484e4 in main () at tst.c:24
#2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6
(gdb) finish <--------------------- 退出函數。
Run till exit from #0 func (n=250) at tst.c:5
0x080484e4 in main () at tst.c:24
24 printf("result[1-250] = %d \n", func(250) );
Value returned is $6 = 31375
(gdb) c <--------------------- 繼續運行。
Continuing.
result[1-250] = 31375 <----------程序輸出。
Program exited with code 027. <--------程序退出，調試結束。
(gdb) q <--------------------- 退出gdb。
hchen/test>
好了，有了以上的感性認識，還是讓我們來系統地認識一下gdb吧。
<二>使用GDB
一般來說GDB主要調試的是C/C++的程序。要調試C/C++的程序，首先在編譯時，我們必須要把調試信息加到可執行文件中。
使用編譯器（cc/gcc/g++）的 -g 參數可以做到這一點。如：
> gcc -g hello.c -o hello
> g++ -g hello.cpp -o hello
如果沒有-g，你將看不見程序的函數名、變數名，所代替的全是運行時的內存地址。當你用-g把調試信息加入之後，
並成功編譯目標代碼以後，讓我們來看看如何用gdb來調試他。
啟動GDB的方法有以下幾種：
1、gdb
program也就是你的執行文件，一般在當然目錄下。
2、gdb core
用gdb同時調試一個運行程序和core文件，core是程序非法執行后core dump后產生的文件。
3、gdb
如果你的程序是一個服務程序，那麼你可以指定這個服務程序運行時的進程ID。gdb會自動attach上去，並調試他。
program應該在PATH環境變數中搜索得到。
GDB啟動時，可以加上一些GDB的啟動開關，詳細的開關可以用gdb -help查看。我在下面只例舉一些比較常用的參數：
-symbols
-s
從指定文件中讀取符號表。
-se file
從指定文件中讀取符號表信息，並把他用在可執行文件中。
-core
-c
調試時core dump的core文件。
-directory
-d
加入一個源文件的搜索路徑。默認搜索路徑是環境變數中PATH所定義的路徑。
啟動gdb后，就你被帶入gdb的調試環境中，就可以使用gdb的命令開始調試程序了，gdb的命令可以使用help命令來查看，如下所示：
/home/hchen> gdb
GNU gdb 5.1.1
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GDB is free software, covered by the GNU General Public License, and you are
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There is absolutely no warranty for GDB. Type "show warranty" for details.
This GDB was configured as "i386-suse-linux".
(gdb) help
List of classes of commands:
aliases -- Aliases of other commands
breakpoints -- Making program stop at certain points
data -- Examining data
files -- Specifying and examining files
internals -- Maintenance commands
obscure -- Obscure features
running -- Running the program
stack -- Examining the stack
status -- Status inquiries
support -- Support facilities
tracepoints -- Tracing of program execution without stopping the program
user-defined -- User-defined commands
Type "help" followed by a class name for a list of commands in that class.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
(gdb)
gdb的命令很多，gdb把之分成許多個種類。help命令只是例出gdb的命令種類，如果要看種類中的命令，
可以使用help < class> 命令，如：help breakpoints，查看設置斷點的所有命令。也可以直接help 來查看命令的幫助。
gdb中，輸入命令時，可以不用打全命令，只用打命令的前幾個字元就可以了，當然，
命令的前幾個字元應該要標誌著一個唯一的命令，在Linux下，你可以敲擊兩次TAB鍵來補齊命令的全稱，
如果有重複的，那麼gdb會把其例出來。
示例一：在進入函數func時，設置一個斷點。可以敲入break func，或是直接就是b func
(gdb) b func
Breakpoint 1 at 0x8048458: file hello.c, line 10.
示例二：敲入b按兩次TAB鍵，你會看到所有b打頭的命令：
(gdb) b
backtrace break bt
(gdb)
示例三：只記得函數的前綴，可以這樣：
(gdb) b make_ <按TAB鍵>
（再按下一次TAB鍵，你會看到:）
make_a_section_from_file make_environ
make_abs_section make_function_type
make_blockvector make_pointer_type
make_cleanup make_reference_type
make_command make_symbol_completion_list
(gdb) b make_
GDB把所有make開頭的函數全部例出來給你查看。
示例四：調試C++的程序時，有可以函數名一樣。如：
(gdb) b 'bubble( M-?
bubble(double,double) bubble(int,int)
(gdb) b 'bubble(
你可以查看到C++中的所有的重載函數及參數。（註：M-?和「按兩次TAB鍵」是一個意思）
要退出gdb時，只用發quit或命令簡稱q就行了。
GDB中運行UNIX的shell程序
在gdb環境中，你可以執行UNIX的shell的命令，使用gdb的shell命令來完成：
shell
調用UNIX的shell來執行，環境變數SHELL中定義的UNIX的shell將會被用來執行，如果SHELL沒有定義，那就使用UNIX的標準shell：/bin/sh。（在 Windows中使用Command.com或cmd.exe）
還有一個gdb命令是make：
make
可以在gdb中執行make命令來重新build自己的程序。這個命令等價於「shell make 」。
在GDB中運行程序
當以gdb 方式啟動gdb后，gdb會在PATH路徑和當前目錄中搜索的源文件。如要確認gdb是否讀到源文件，可使用l或list命令，看看gdb是否能列出源代碼。
在gdb中，運行程序使用r或是run命令。程序的運行，你有可能需要設置下面四方面的事。
1、程序運行參數。
set args 可指定運行時參數。（如：set args 10 20 30 40 50）
show args 命令可以查看設置好的運行參數。
2、運行環境。
path 可設定程序的運行路徑。
show paths 查看程序的運行路徑。
set environment varname [=value] 設置環境變數。如：set env USER=hchen
show environment [varname] 查看環境變數。
3、工作目錄。
cd 相當於shell的cd命令。
pwd 顯示當前的所在目錄。
4、程序的輸入輸出。
info terminal 顯示你程序用到的終端的模式。
使用重定向控制程序輸出。如：run > outfile
tty命令可以指寫輸入輸出的終端設備。如：tty /dev/ttyb
調試已運行的程序 兩種方法：
1、在UNIX下用ps查看正在運行的程序的PID（進程ID），然後用gdb PID格式掛接正在運行的程序。
2、先用gdb 關聯上源代碼，並進行gdb，在gdb中用attach命令來掛接進程的PID。並用detach來取消掛接的進程。
暫停 / 恢復程序運行
調試程序中，暫停程序運行是必須的，GDB可以方便地暫停程序的運行。你可以設置程序的在哪行停住，在什麼條件下停住，
在收到什麼信號時停往等等。以便於你查看運行時的變數，以及運行時的流程。
當進程被gdb停住時，你可以使用info program 來查看程序的是否在運行，進程號，被暫停的原因。
在gdb中，我們可以有以下幾種暫停方式：斷點（BreakPoint）、觀察點（WatchPoint）、捕捉點（CatchPoint）、
信號（Signals）、線程停止（Thread Stops）。如果要恢復程序運行，可以使用c或是continue命令。
一、設置斷點（BreakPoint）
我們用break命令來設置斷點。正面有幾點設置斷點的方法：
break
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。
break
在指定行號停住。
break +offset
break -offset
在當前行號的前面或後面的offset行停住。offiset為自然數。
break filename:linenum
在源文件filename的linenum行處停住。
break filename:function
在源文件filename的function函數的入口處停住。
break *address
在程序運行的內存地址處停住。
break
break命令沒有參數時，表示在下一條指令處停住。
break ... if
...可以是上述的參數，condition表示條件，在條件成立時停住。比如在循環境體中，可以設置break if i=100，表示當i為100時停住程序。
查看斷點時，可使用info命令，如下所示：（註：n表示斷點號）
info breakpoints [n]
info break [n]
二、設置觀察點（WatchPoint）
觀察點一般來觀察某個表達式（變數也是一種表達式）的值是否有變化了，如果有變化，馬上停住程序。我們有下面的幾種方法來設置觀察點：
watch
為表達式（變數）expr設置一個觀察點。一量表達式值有變化時，馬上停住程序。
rwatch
當表達式（變數）expr被讀時，停住程序。
awatch
當表達式（變數）的值被讀或被寫時，停住程序。
info watchpoints
列出當前所設置了的所有觀察點。
三、設置捕捉點（CatchPoint）
你可設置捕捉點來補捉程序運行時的一些事件。如：載入共享庫（動態鏈接庫）或是C++的異常。設置捕捉點的格式為：
catch
當event發生時，停住程序。event可以是下面的內容：
1、throw 一個C++拋出的異常。（throw為關鍵字）
2、catch 一個C++捕捉到的異常。（catch為關鍵字）
3、exec 調用系統調用exec時。（exec為關鍵字，目前此功能只在HP-UX下有用）
4、fork 調用系統調用fork時。（fork為關鍵字，目前此功能只在HP-UX下有用）
5、vfork 調用系統調用vfork時。（vfork為關鍵字，目前此功能只在HP-UX下有用）
6、load 或 load 載入共享庫（動態鏈接庫）時。（load為關鍵字，目前此功能只在HP-UX下有用）
7、unload 或 unload 卸載共享庫（動態鏈接庫）時。（unload為關鍵字，目前此功能只在HP-UX下有用）
tcatch
只設置一次捕捉點，當程序停住以後，應點被自動刪除。
四、維護停止點
上面說了如何設置程序的停止點，GDB中的停止點也就是上述的三類。在GDB中，如果你覺得已定義好的停止點沒有用了，
你可以使用delete、clear、disable、enable這幾個命令來進行維護。
clear
清除所有的已定義的停止點。
clear
clear
清除所有設置在函數上的停止點。
clear
clear
清除所有設置在指定行上的停止點。
delete [breakpoints] [range...]
刪除指定的斷點，breakpoints為斷點號。如果不指定斷點號，則表示刪除所有的斷點。range 表示斷點號的範圍（如：3-7）。其簡寫命令為d。
比刪除更好的一種方法是disable停止點，disable了的停止點，GDB不會刪除，當你還需要時，enable即可，就好像回收站一樣。
disable [breakpoints] [range...]
disable所指定的停止點，breakpoints為停止點號。如果什麼都不指定，表示disable所有的停止點。簡寫命令是dis.
enable [breakpoints] [range...]
enable所指定的停止點，breakpoints為停止點號。
enable [breakpoints] once range...
enable所指定的停止點一次，當程序停止后，該停止點馬上被GDB自動disable。
enable [breakpoints] delete range...
enable所指定的停止點一次，當程序停止后，該停止點馬上被GDB自動刪除。
五、停止條件維護
前面在說到設置斷點時，我們提到過可以設置一個條件，當條件成立時，程序自動停止，這是一個非常強大的功能，
這裡，我想專門說說這個條件的相關維護命令。一般來說，為斷點設置一個條件，我們使用if關鍵詞，後面跟其斷點條件。
並且，條件設置好后，我們可以用condition命令來修改斷點的條件。（只有break和watch命令支持if，catch目前暫不支持if）
condition
修改斷點號為bnum的停止條件為expression。
condition
清除斷點號為bnum的停止條件。
還有一個比較特殊的維護命令ignore，你可以指定程序運行時，忽略停止條件幾次。
ignore
表示忽略斷點號為bnum的停止條件count次。
六、為停止點設定運行命令
我們可以使用GDB提供的command命令來設置停止點的運行命令。也就是說，當運行的程序在被停止住時，
我們可以讓其自動運行一些別的命令，這很有利行自動化調試。對基於GDB的自動化調試是一個強大的支持。
commands [bnum]
... command-list ...
end
為斷點號bnum指寫一個命令列表。當程序被該斷點停住時，gdb會依次運行命令列表中的命令。
例如：
break foo if x>0
commands
printf "x is %d\n",x
continue
end
斷點設置在函數foo中，斷點條件是x>0，如果程序被斷住后，也就是，一旦x的值在foo函數中大於0，GDB會自動列印出x的值，並繼續運行程序。
如果你要清除斷點上的命令序列，那麼只要簡單的執行一下commands命令，並直接在打個end就行了。
七、斷點菜單
在C++中，可能會重複出現同一個名字的函數若干次（函數重載），在這種情況下，
break 不能告訴GDB要停在哪個函數的入口。當然，你可以使用break 也就是
把函數的參數類型告訴GDB，以指定一個函數。否則的話，GDB會給你列出一個斷點菜單供你選擇你所需要的斷點。
你只要輸入你菜單列表中的編號就可以了。如：
(gdb) b String::after
[0] cancel
[1] all
[2] file:String.cc; line number:867
[3] file:String.cc; line number:860
[4] file:String.cc; line number:875
[5] file:String.cc; line number:853
[6] file:String.cc; line number:846
[7] file:String.cc; line number:735
> 2 4 6
Breakpoint 1 at 0xb26c: file String.cc, line 867.
Breakpoint 2 at 0xb344: file String.cc, line 875.
Breakpoint 3 at 0xafcc: file String.cc, line 846.
Multiple breakpoints were set.
Use the "delete" command to delete unwanted
breakpoints.
(gdb)
可見，GDB列出了所有after的重載函數，你可以選一下列表編號就行了。0表示放棄設置斷點，1表示所有函數都設置斷點。
八、恢復程序運行和單步調試
當程序被停住了，你可以用continue命令恢復程序的運行直到程序結束，或下一個斷點到來。
也可以使用step或next命令單步跟蹤程序。
continue [ignore-count]
c [ignore-count]
fg [ignore-count]
恢復程序運行，直到程序結束，或是下一個斷點到來。ignore-count表示忽略其後的斷點次數。continue，c，fg三個命令都是一樣的意思。
step
單步跟蹤，如果有函數調用，他會進入該函數。進入函數的前提是，此函數被編譯有debug信息。很像VC等工具中的step in。後面可以加count也可以不加，不加表示一條條地執行，加表示執行後面的count條指令，然後再停住。
next
同樣單步跟蹤，如果有函數調用，他不會進入該函數。很像VC等工具中的step over。後面可以加count也可以不加，不加表示一條條地執行，加表示執行後面的count條指令，然後再停住。
set step-mode
set step-mode on
打開step-mode模式，於是，在進行單步跟蹤時，程序不會因為沒有debug信息而不停住。這個參數有很利於查看機器碼。
set step-mod off
關閉step-mode模式。
finish
運行程序，直到當前函數完成返回。並列印函數返回時的堆棧地址和返回值及參數值等信息。
until 或 u
當你厭倦了在一個循環體內單步跟蹤時，這個命令可以運行程序直到退出循環體。
stepi 或 si
nexti 或 ni
單步跟蹤一條機器指令！一條程序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。與之一樣有相同功能的命令是 「display/i $pc」 ，當運行完這個命令后，單步跟蹤會在打出程序代碼的同時打出機器指令（也就是彙編代碼）
九、信號（Signals）
信號是一種軟中斷，是一種處理非同步事件的方法。一般來說，操作系統都支持許多信號。尤其是UNIX，
比較重要應用程序一般都會處理信號。UNIX 定義了許多信號，比如SIGINT表示中斷字元信號，也就是Ctrl+C的信號，
SIGBUS表示硬體故障的信號；SIGCHLD表示子進程狀態改變信號；SIGKILL表示終止程序運行的信號，等等。
信號量編程是UNIX下非常重要的一種技術。
GDB有能力在你調試程序的時候處理任何一種信號，你可以告訴GDB需要處理哪一種信號。
你可以要求GDB收到你所指定的信號時，馬上停住正在運行的程序，以供你進行調試。
你可以用GDB的handle命令來完成這一功能。
handle
在GDB中定義一個信號處理。信號可以以SIG開頭或不以SIG開頭，可以用定義一個要處理信號的範圍（如： SIGIO-SIGKILL，表示處理從SIGIO信號到SIGKILL的信號，其中包括SIGIO，SIGIOT，SIGKILL三個信號），也可以使用關鍵字all來標明要處理所有的信號。一旦被調試的程序接收到信號，運行程序馬上會被GDB停住，以供調試。其< keywords>可以是以下幾種關鍵字的一個或多個。
nostop
當被調試的程序收到信號時，GDB不會停住程序的運行，但會打出消息告訴你收到這種信號。
stop
當被調試的程序收到信號時，GDB會停住你的程序。
print
當被調試的程序收到信號時，GDB會顯示出一條信息。
noprint
當被調試的程序收到信號時，GDB不會告訴你收到信號的信息。
pass
noignore
當被調試的程序收到信號時，GDB不處理信號。這表示，GDB會把這個信號交給被調試程序會處理。
nopass
ignore
當被調試的程序收到信號時，GDB不會讓被調試程序來處理這個信號。
info signals
info handle
查看有哪些信號在被GDB檢測中。
十、線程（Thread Stops）
如果你程序是多線程的話，你可以定義你的斷點是否在所有的線程上，或是在某個特定的線程。GDB很容易幫你完成這一工作。
break thread
break thread if ...
linespec指定了斷點設置在的源程序的行號。threadno指定了線程的ID，注意，這個ID是GDB分配的，你可以通過「info threads」命令來查看正在運行程序中的線程信息。如果你不指定thread 則表示你的斷點設在所有線程上面。你還可以為某線程指定斷點條件。如：
(gdb) break frik.c:13 thread 28 if bartab > lim
當你的程序被GDB停住時，所有的運行線程都會被停住。這方便你你查看運行程序的總體情況。
而在你恢復程序運行時，所有的線程也會被恢復運行。那怕是主進程在被單步調試時。 
