Linux下编程工具的使用(5) - GDB调试工具(1)

如何使用gdb调试工具

 

GDB概述

GDB是GNU开源组织发布的一个强大的*NIX下的程序调试工具。本文是以前从网上找到的资料中整理出来的，很多内容来自网络，在此对原作者表示感谢。

一般来说，GDB主要帮忙你完成下面四个方面的功能：

        1、启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
    2、可让被调试的程序在你所指定的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
    3、当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
    4、动态的改变你程序的执行环境。

从上面看来，GDB和一般的调试工具没有什么两样，基本上也是完成这些功能，不过在细节上，你会发现GDB这个调试工具的强大，是*unix下软件开发所必须的工具。

 

调试示例

按照下面的例子跑一遍便可以对gdb有一个感性的认识。


源程序： test.c

    1 #include <stdio.h>
     2
     3 int func(int n)
     4 {
     5         int sum=0,i;
     6         for(i=0; i<n; 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 }


编译生成执行文件：（ Debian 下）
    $ gcc -g tset.c -o test


使用 GDB 调试：


$ gdb tst <---------- 启动 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     <-------------------- l 命令相当于 list ，从第一行开始例出原码。
1        #include <stdio.h>
2
3        int func(int n)
4        {
5                int sum=0,i;
6                for(i=0; i<n; i++)
7                {
8                        sum+=i;
9                }
10               return sum;


(gdb)       <-------------------- 直接回车表示，重复上一次命令
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    <-------------------- 设置断点，在源程序第 16 行处。
Breakpoint 1 at 0x8048496: file tst.c, line 16.



(gdb) break func <-------------------- 设置断点，在函数 func() 入口处。
Breakpoint 2 at 0x8048456: file tst.c, line 5.



(gdb) info break <-------------------- 查看断点信息。
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           <--------------------- 运行程序， run 命令简写
Starting program: /home/hchen/test/tst

Breakpoint 1, main () at tst.c:17    <---------- 在断点处停住。
17               long result = 0;



(gdb) n          <--------------------- 单条语句执行， next 命令简写。
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          <--------------------- 继续运行程序， continue 命令简写。
Continuing.
result[1-100] = 5050       <---------- 程序输出。

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        <--------------------- 打印变量 i 的值， print 命令简写。
$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        <--------------------- 查看函数堆栈。
#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    <--------------------- 退出函数。
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     <--------------------- 继续运行。
Continuing.
result[1-250] = 31375    <---------- 程序输出。

Program exited with code 027. <-------- 程序退出，调试结束。



(gdb) q     <--------------------- 退出 gdb 。

使用GDB

一般来说 GDB 主要调试的是 C/C++ 的程序。要调试 C/C++ 的程序，首先在编译时，我们必须要把调试信息加到可执行文件中。使用编译器（g cc/gcc/g++ ）的 -g 参数可以做到这一点。如：

      > gcc -g hello.c -o hello
    > g++ -g hello.cpp -o hello

如果没有 -g ，你将看不见程序的函数名、变量名，所代替的全是运行时的内存地址。当你用 -g 把调试信息加入之后，并成功编译目标代码以后，让我们来看看如何用 gdb 来调试他。

启动 GDB 的方法有以下几种：

    1 、 gdb <program>
       program 也就是你的执行文件，一般在当然目录下。

    2 、 gdb <program> core
       用 gdb 同时调试一个运行程序和 core 文件， core 是程序非法执行后 core dump 后产生的文件。

    3 、 gdb <program> <PID>
   

如果你的程序是一个服务程序，那么你可以指定这个服务程序运行时的进程 ID 。 gdb 会自动 attach 上去，并调试他。 program 应该在 PATH 环境变量中搜索得到。


GDB 启动时，可以加上一些 GDB 的启动开关，详细的开关可以用 gdb -help 查看。我在下面只列举一些比较常用的参数：

    -symbols <file>
    -s <file>

    从指定文件中读取符号表。


    -se file
    从指定文件中读取符号表信息，并把他用在可执行文件中。


    -core <file>
    -c <file>
    调试时 core dump 的 core 文件。


    -directory <directory>
    -d <directory>
    加入一个源文件的搜索路径。默认搜索路径是环境变量中 PATH 所定义的路径。

GDB 的命令

启动 gdb 后，就你被带入 gdb 的调试环境中，就可以使用 gdb 的命令开始调试程序了， gdb 的命令可以使用 help 命令来查看，如下所示：


$ gdb
GNU gdb 6.7.1-debian
Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".

(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 all" for the list of all commands.
Type "help" followed by command name for full documentation.
Type "apropos word" to search for commands related to "word".
Command name abbreviations are allowed if unambiguous.
(gdb)


gdb 的命令很多， gdb 把之分成许多个种类。 help 命令只是例出 gdb 的命令种类，如果要看种类中的命令，可以使用 help <class> 命令，如： help breakpoints ，查看设置断点的所有命令。也可以直接 help <command> 来查看命令的帮助。


gdb 中，输入命令时，可以不用打全命令，只用打命令的前几个字符就可以了，当然，命令的前几个字符应该要标志着一个唯一的命令，在 Linux 下，你可以敲击两次 TAB 键来补齐命令的全称，如果有重复的，那么 gdb 会把其例出来。


    示例一：在进入函数 func 时，设置一个断点。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 按两次 TAB 键，你会看到所有 b 打头的命令：
    (gdb) b
    backtrace break      bt
    (gdb)


    示例三：只记得函数的前缀，可以这样：
    (gdb) b make_ < 按 TAB 键 >
    （再按下一次 TAB 键，你会看到 : ）
    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 开头的函数全部例出来给你查看。


    示例四：调试 C++ 的程序时，有可以函数名一样。如：
    (gdb) b 'bubble( M-?
    bubble(double,double)    bubble(int,int)
    (gdb) b 'bubble(
    你可以查看到 C++ 中的所有的重载函数及参数。（注： M-? 和“按两次 TAB 键”是一个意思）


要退出 gdb 时，只用发 quit 或命令简称 q 就行了。

 

GDB 中运行*NIX 的shell 程序

在 gdb 环境中，你可以执行 *NIX 的 shell 的命令，使用 gdb 的 shell 命令来完成：


      shell <command string>
  

调用 *nux 的 shell 来执行 <command string> ，环境变量 SHELL 中定义的 *NIX 的 shell 将会被用来执行 <command string> ，如果 SHELL 没有定义，那就使用 *NIX 的标准 shell ： /bin/sh 。（在 Windows 中使用 Command.com 或 cmd.exe ）


还有一个 gdb 命令是 make ：


    make <make-args>
 

可以在 gdb 中执行 make 命令来重新 build 自己的程序。这个命令等价于“ shell make <make-args>” 。

在GDB 中运行程序

当以 gdb <program> 方式启动 gdb 后， gdb 会在 PATH 路径和当前目录中搜索 <program> 的源文件。如要确认 gdb 是否读到源文件，可使用 l 或 list 命令，看看 gdb 是否能列出源代码。


在 gdb 中，运行程序使用 r 或是 run 命令。程序的运行，你有可能需要设置下面四方面的事。


1 、程序运行参数。
    set args 可指定运行时参数。（如： set args 10 20 30 40 50 ）
    show args 命令可以查看设置好的运行参数。


2 、运行环境。
    path <dir> 可设定程序的运行路径。
    show paths 查看程序的运行路径。
    set environment varname [=value] 设置环境变量。如： set env USER=hchen
    show environment [varname] 查看环境变量。


3 、工作目录。
    cd <dir> 相当于 shell 的 cd 命令。
    pwd 显示当前的所在目录。


4 、程序的输入输出。
    info terminal 显示你程序用到的终端的模式。
    使用重定向控制程序输出。如： run > outfile
    tty 命令可以指写输入输出的终端设备。如： tty /dev/tty1

调试已运行的程序

两种方法：


     1 、在 *NIX 下用 ps 查看正在运行的程序的 PID （进程 ID ），然后用 gdb <program> PID 格式挂接正在运行的程序。


     2 、先用 gdb <program> 关联上源代码，并进行 gdb ，在 gdb 中用 attach 命令来挂接进程的 PID 。用 detach 来取消挂接的进程。

暂停 / 恢复程序运行

 

调试程序中，暂停程序运行是必须的， GDB 可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。

当进程被 gdb 停住时，你可以使用 info program 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。

在 gdb 中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（ BreakPoint ）、观察点（ WatchPoint ）、捕捉点（ CatchPoint ）、信号（ Signals ）、线程停止（ Thread Stops ）。如果要恢复程序运行，可以使用 c 或是 continue 命令。

设置断点（BreakPoint ）

我们用 break 命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法：

break <function>	在进入指定函数时停住。 C++ 中可以使用 class::function 或 function(type,type) 格式来指定函数名
break <linenum>	在指定行号停住
break +offset break -offset	在当前行号的前面或后面的 offset 行停住。 offset 为自然数
break filename:linenum	在源文件 filename 的 linenum 行处停住
break filename:function	在源文件 filename 的 function 函数的入口处停住
break *address	在程序运行的内存地址处停住
break	break 命令没有参数时，表示在下一条指令处停住
break ... if <condition>	... 可以是上述的参数， condition 表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置 break if i=100 ，表示当 i 为 100 时停住程序
info breakpoints [n] info break [n]	查看断点时，可使用 info 命令，如下所示：（注： n 表示断点号）

 

 

设置观察点（WatchPoint ）

     观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：  
    watch <expr>    为表达式（变量） expr 设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序。      
    rwatch <expr>   当表达式（变量） expr 被读时，停住程序。      
    awatch <expr>   当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。  
    info watchpoints 列出当前所设置了的所有观察点。

设置捕捉点（CatchPoint ）

你可设置捕捉点来捕捉程序运行时的一些事件。如：载入共享库（动态链接库）或是 C++ 的异常。设置捕捉点的格式为：

catch <event> 和 tcatch <event> ，用 help catch 和 help tcatch 来看具体用法。

维护停止点

上面说了如何设置程序的停止点， GDB 中的停止点也就是上述的三类。在 GDB 中，如果你觉得已定义好的停止点没有用了，你可以使用 delete 、 clear 、 disable 、 enable 这几个命令来进行维护。

clear         清除所有的已定义的停止点。

clear <function> ， clear <filename:function>        清除所有设置在函数上的停止点。

     clear <linenum> ， clear <filename:linenum>        清除所有设置在指定行上的停止点。

     delete [breakpoints] [range...]        删除指定的断点， breakpoints 为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。 range 表示断点号的范围（如： 3-7 ）。其简写命令为 d 。


比删除更好的方法是 disable 停止点， disable 了的停止点， GDB 不会删除，当你还需要时， enable 即可，就好像回收站一样。

    disable [breakpoints] [range...]
        disable 所指定的停止点， breakpoints 为停止点号。如果什么都不指定，表示 disable 所有的停止点。简写命令是 dis.

    enable [breakpoints] [range...]
        enable 所指定的停止点， breakpoints 为停止点号。

    enable [breakpoints] once range...
        enable 所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被 GDB 自动 disable 。

    enable [breakpoints] delete range...
        enable 所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被 GDB 自动删除。

 

查看栈信息

当程序被停住了，你需要做的第一件事就是查看程序是在哪里停住的。当你的程序调用了一个函数，函数的地址，函数参数，函数内的局部变量都会被压入“栈”（ Stack ）中。你可以用 GDB 命令来查看当前的栈中的信息。


下面是一些查看函数调用栈信息的 GDB 命令：


    Backtrace ， bt 打印当前的函数调用栈的所有信息。 如：      
        (gdb) bt
        #0 func (n=250) at tst.c:6
        #1 0x08048524 in main (argc=1, argv=0xbffff674) at tst.c:30
        #2 0x400409ed in __libc_start_main () from /lib/libc.so.6       

   从上可以看出函数的调用栈信息： __libc_start_main --> main() --> func()  

         backtrace <n> ， bt <n> n 是一个正整数，表示只打印栈顶上 n 层的栈信息。
         backtrace <-n> ， bt <-n> -n 表一个负整数，表示只打印栈底下 n 层的栈信息。       


如果你要查看某一层的信息，你需要在切换当前的栈，一般来说，程序停止时，最顶层的栈就是当前栈，如果你要查看栈下面层的详细信息，首先要做的是切换当前栈。


         frame <n> ， f <n> n 是一个从 0 开始的整数，是栈中的层编号。比如： frame 0 ，表示栈顶， frame 1 ，表示栈的第二层。
         up <n>         表示向栈的上面移动 n 层，可以不打 n ，表示向上移动一层。 
         down <n> 表示向栈的下面移动 n 层，可以不打 n ，表示向下移动一层。


上面的命令，都会打印出移动到的栈层的信息。如果你不想让其打出信息。你可以使用这三个命令：


         select-frame <n> 对应于 frame 命令。
         up-silently <n> 对应于 up 命令。
         down-silently <n> 对应于 down 命令。


查看当前栈层的信息，你可以用以下 GDB 命令：


     frame 或 f       会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。
     info frame ， info f 这个命令会打印出更为详细的当前栈层的信息，只不过，大多数都是运行时的内内地址。比如：函数地址，调用函数的地址，被调用函数的地址，目前的函数是由什么样的程序语言写成的、函数参数地址及值、局部变量的地址等等。 如：
           (gdb) info f
           Stack level 0, frame at 0xbffff5d4:
             eip = 0x804845d in func (tst.c:6); saved eip 0x8048524
             called by frame at 0xbffff60c
             source language c.
             Arglist at 0xbffff5d4, args: n=250
             Locals at 0xbffff5d4, Previous frame's sp is 0x0
             Saved registers:
             ebp at 0xbffff5d4, eip at 0xbffff5d8             

     info args      打印出当前函数的参数名及其值。   
     info locals     打印出当前函数中所有局部变量及其值。     
     info catch      打印出当前的函数中的异常处理信息。

 

查看源程序

 

一、显示源代码

GDB 可以打印出所调试程序的源代码，当然，在程序编译时一定要加上 -g 的参数，把源程序信息编译到执行文件中。不然就看不到源程序了。当程序停下来以后， GDB 会报告程序停在了那个文件的第几行上。你可以用 list 命令来打印程序的源代码。还是来看一看查看源代码的 GDB 命令吧。 
    list <linenum>         显示程序第 linenum 行的周围的源程序。 
    list <function>         显示函数名为 function 的函数的源程序。     
    list        显示当前行后面的源程序。 
    list -         显示当前行前面的源程序。


一般是打印当前行的上 5 行和下 5 行，如果显示函数是是上 2 行下 8 行，默认是 10 行，当然，你也可以定制显示的范围，使用下面命令可以设置一次显示源程序的行数。

    set listsize <count>        设置一次显示源代码的行数。     
    show listsize       查看当前 listsize 的设置。    

 

list 命令还有下面的用法：

    list <first>, <last>        显示从 first 行到 last 行之间的源代码。 
    list , <last>        显示从当前行到 last 行之间的源代码。     
    list +         往后显示源代码。

  

一般来说在 list 后面可以跟以下这们的参数：

    <linenum>   行号。
    <+offset>   当前行号的正偏移量。
    <-offset>   当前行号的负偏移量。
    <filename:linenum> 哪个文件的哪一行。
    <function> 函数名。
    <filename:function> 哪个文件中的哪个函数。
    <*address> 程序运行时的语句在内存中的地址。

 
二、搜索源代码

不仅如此， GDB 还提供了源代码搜索的命令：

      forward-search <regexp> ， search <regexp>        向前面搜索。
      reverse-search <regexp> 全部搜索。


其中 <regexp> 是正则表达式，也主一个字符串的匹配模式，关于正则表达式，我就不在这里讲了，还请各位查看相关资料。


三、指定源文件的路径

某些时候，用 -g 编译过后的执行程序中只是包括了源文件的名字，没有路径名。 GDB 提供了可以让你指定源文件的路径的命令，以便 GDB 进行搜索。

     directory <dirname ... > ， dir <dirname ... >         加一个源文件路径到当前路径的前面。如果你要指定多个路径，

UNIX 下你可以使用“ :” ， Windows 下你可以使用“ ;” 分隔。
     directory        清除所有的自定义的源文件搜索路径信息。 
     show directories         显示定义了的源文件搜索路径。  

   
四、源代码的内存

你可以使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”，“函数名”，“文件名:行号”，“文件名:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内存地址，如：

        (gdb) info line tst.c:func
        Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456 <func+6> and ends at 0x804845d <func+13>.

还有一个命令（disassemble）你可以查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把目前内存中的指令dump出来。如下面的示例表示查看函数func的汇编代码。

        (gdb) disassemble func
        Dump of assembler code for function func:
        0x8048450 <func>:       push   %ebp
        0x8048451 <func+1>:     mov    %esp,%ebp
        0x8048453 <func+3>:     sub    $0x18,%esp
        0x8048456 <func+6>:     movl   $0x0,0xfffffffc(%ebp)
        0x804845d <func+13>:    movl   $0x1,0xfffffff8(%ebp)
        0x8048464 <func+20>:    mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
        0x8048467 <func+23>:    cmp    0x8(%ebp),%eax
        0x804846a <func+26>:    jle    0x8048470 <func+32>
        0x804846c <func+28>:    jmp    0x8048480 <func+48>
        0x804846e <func+30>:    mov    %esi,%esi
        0x8048470 <func+32>:    mov    0xfffffff8(%ebp),%eax
        0x8048473 <func+35>:    add    %eax,0xfffffffc(%ebp)
        0x8048476 <func+38>:    incl   0xfffffff8(%ebp)
        0x8048479 <func+41>:    jmp    0x8048464 <func+20>
        0x804847b <func+43>:    nop
        0x804847c <func+44>:    lea    0x0(%esi,1),%esi
        0x8048480 <func+48>:    mov    0xfffffffc(%ebp),%edx
        0x8048483 <func+51>:    mov    %edx,%eax
        0x8048485 <func+53>:    jmp    0x8048487 <func+55>
        0x8048487 <func+55>:    mov    %ebp,%esp
        0x8048489 <func+57>:    pop    %ebp
        0x804848a <func+58>:    ret
        End of assembler dump.

 

 

查看运行时数据

在你调试程序时，当程序被停住时，你可以使用print命令（简写命令为p），或是同义命令inspect来查看当前程序的运行数据。print命令的格式是：  

    print <expr>
    print /<f> <expr>

<expr>是表达式，是你所调试的程序的语言的表达式（GDB可以调试多种编程语言），<f>是输出的格式，比如，如果要把表达式按16进制的格式输出，那么就是/x。

一、表达式

print和许多GDB的命令一样，可以接受一个表达式，GDB会根据当前的程序运行的数据来计算这个表达式，既然是表达式，那么就可以是当前程序运行中的const常量、变量、函数等内容。可惜的是GDB不能使用你在程序中所定义的宏。表达式的语法应该是当前所调试的语言的语法，由于C/C++是一种大众型的语言，所以，本文中的例子都是关于C/C++的。（而关于用GDB调试其它语言的章节，我将在后面介绍）  

    在表达式中，有几种GDB所支持的操作符，它们可以用在任何一种语言中。  

    @        是一个和数组有关的操作符，在后面会有更详细的说明。      
    ::         指定一个在文件或是一个函数中的变量。      
    {<type>} <addr>        表示一个指向内存地址<addr>的类型为type的一个对象。      

二、程序变量

    在GDB中，你可以随时查看以下三种变量的值：
        1、全局变量（所有文件可见的）
        2、静态全局变量（当前文件可见的）
        3、局部变量（当前Scope可见的） 
   
    如果你的局部变量和全局变量发生冲突（也就是重名），一般情况下是局部变量会隐藏全局变量，也就是说，如果一个全局变量和一个函数中的局部变量同名时，如果当前停止点在函数中，用print显示出的变量的值会是函数中的局部变量的值。如果此时你想查看全局变量的值时，你可以使用“::”操作符：  

      file::variable
    function::variable

    可以通过这种形式指定你所想查看的变量，是哪个文件中的或是哪个函数中的。例如，查看文件f2.c中的全局变量x的值：

    (gdb) p 'f2.c'::x  

    当然，“::”操作符会和C++中的发生冲突，GDB能自动识别“::” 是否C++的操作符，所以你不必担心在调试C++程序时会出现异常。  

    另外，需要注意的是，如果你的程序编译时开启了优化选项，那么在用GDB调试被优化过的程序时，可能会发生某些变量不能访问，或是取值错误码的情况。这个是很正常的，因为优化程序会删改你的程序，整理你程序的语句顺序，剔除一些无意义的变量等，所以在GDB调试这种程序时，运行时的指令和你所编写指令就有不一样，也就会出现你所想象不到的结果。对付这种情况时，需要在编译程序时关闭编译优化。一般来说，几乎所有的编译器都支持编译优化的开关，例如，GNU的C/C++编译器GCC，你可以使用“-gstabs”选项来解决这个问题。关于编译器的参数，还请查看编译器的使用说明文档。  

三、数组

    有时候，你需要查看一段连续的内存空间的值。比如数组的一段，或是动态分配的数据的大小。你可以使用GDB的“@”操作符，“@”的左边是第一个内存的地址的值，“@”的右边则你你想查看内存的长度。例如，你的程序中有这样的语句： 
 
        int *array = (int *) malloc (len * sizeof (int));      

    于是，在GDB调试过程中，你可以以如下命令显示出这个动态数组的取值：

        p *array@len

    @的左边是数组的首地址的值，也就是变量array所指向的内容，右边则是数据的长度，其保存在变量len中，其输出结果，大约是下面这个样子的：  

        (gdb) p *array@len
        $1 = {2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40}

    如果是静态数组的话，可以直接用print数组名，就可以显示数组中所有数据的内容了。

四、输出格式

    一般来说，GDB会根据变量的类型输出变量的值。但你也可以自定义GDB的输出的格式。例如，你想输出一个整数的十六进制，或是二进制来查看这个整型变量的中的位的情况。要做到这样，你可以使用GDB的数据显示格式：  

    x 按十六进制格式显示变量。
    d 按十进制格式显示变量。
    u 按十六进制格式显示无符号整型。
    o 按八进制格式显示变量。
    t 按二进制格式显示变量。
    a 按十六进制格式显示变量。
    c 按字符格式显示变量。
    f 按浮点数格式显示变量。

        (gdb) p i
        $21 = 101         
        (gdb) p/a i
        $22 = 0x65      
        (gdb) p/c i
        $23 = 101 'e'      
        (gdb) p/f i
        $24 = 1.41531145e-43      
        (gdb) p/x i
        $25 = 0x65      
        (gdb) p/t i
        $26 = 1100101

五、查看内存

    你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：  

    x/<n/f/u> <addr>   

    n、f、u是可选的参数。
 
    n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容。
    f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是i。
    u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，b表示单字节，h表示双字节，w表示四字节，g表示八字节。当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来。  
    <addr>表示一个内存地址。

    n/f/u三个参数可以一起使用。例如：  

    命令：x/3uh 0x54320 表示，从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示。  
   命令：x/10cb 0x54320 显示从0x54320开始的10个字节的字符

   命令：char* pchar = "hello there!";       x/12cb pchar  显示真个字符串

   命令：char* pchar = "hello there!";       x &pchar 显示 pchar变量地址 ： pchar里面的内容（"hello there!"的实际地址）

六、自动显示

    你可以设置一些自动显示的变量，当程序停住时，或是在你单步跟踪时，这些变量会自动显示。相关的GDB命令是display。

    display <expr>
    display/<fmt> <expr>
    display/<fmt> <addr>  

    expr是一个表达式，fmt表示显示的格式，addr表示内存地址，当你用display设定好了一个或多个表达式后，只要你的程序被停下来，GDB会自动显示你所设置的这些表达式的值。  

    格式i和s同样被display支持，一个非常有用的命令是：  
       display/i $pc  

    $pc是GDB的环境变量，表示着指令的地址，/i则表示输出格式为机器指令码，也就是汇编。于是当程序停下后，就会出现源代码和机器指令码相对应的情形，这是一个很有意思的功能。  

    下面是一些和display相关的GDB命令：

 

    undisplay <dnums...>
    delete display <dnums...>

 

    删除自动显示，dnums意为所设置好了的自动显式的编号。如果要同时删除几个，编号可以用空格分隔，如果要删除一个范围内的编号，可以用减号表示（如：2-5）

 

    disable display <dnums...>
    enable display <dnums...>
    disable和enalbe不删除自动显示的设置，而只是让其失效和恢复。  
    info display

 

    查看display设置的自动显示的信息。GDB会打出一张表格，向你报告当然调试中设置了多少个自动显示设置，其中包括，设置的编号，表达式，是否enable。