GDB入门系列4

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 / 。

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。

二、程序变量

    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。

    @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。

run

1 2	(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}

四、输出格式

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。

run

(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>

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。

表示一个内存地址。

1	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。

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/ ，display/
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。
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…>
使自动显示失效
enable display <dnums…>
激活自动显示
info display
查看display设置的自动显示的信息

Lab

(gdb) break 24
Breakpoint 1 at 0x11ec: file tst.c, line 24.
(gdb) r
Starting program: /home/ubuntu/learn_gdb/tst 

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe148) at tst.c:24
24          long result = 0;
(gdb) display i
1: i = 21845
(gdb) n
25          for (i = 1; i <= 100; i++)
1: i = 21845
(gdb) n
27              result += i;
1: i = 1
(gdb) n
25          for (i = 1; i <= 100; i++)
1: i = 1
(gdb) n
27              result += i;
1: i = 2
(gdb) n
25          for (i = 1; i <= 100; i++)
1: i = 2
(gdb) n
27              result += i;
1: i = 3
(gdb) n
25          for (i = 1; i <= 100; i++)
1: i = 3
(gdb) n
27              result += i;
1: i = 4
(gdb) n
25          for (i = 1; i <= 100; i++)
1: i = 4

七、设置显示选项

没看

八、历史记录

    当你用GDB的print查看程序运行时的数据时，你每一个print都会被GDB记录下来。GDB会以$1, $2, $3 .....这样的方式为你每一个print命令编上号。于是，你可以使用这个编号访问以前的表达式，如$1。这个功能所带来的好处是，如果你先前输入了一个比较长的表达式，如果你还想查看这个表达式的值，你可以使用历史记录来访问，省去了重复输入。

(gdb) break 26
Breakpoint 1 at 0x1269: file tst.c, line 26.
(gdb) r
Starting program: /home/ubuntu/learn_gdb/tst 

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe148) at tst.c:26
26          for(int k=0;k<10;k++) 
(gdb) p *arr
$1 = 0
(gdb) p arr
$2 = {0, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99}
(gdb) p j
$3 = 3
(gdb) p i
$4 = -8137
(gdb) p result
$5 = 0
(gdb) p argc
$6 = 1
(gdb) show convenience
$bpnum = 1
$_gdb_minor = 2
$_gdb_major = 9
$_as_string = <internal function _as_string>
$_regex = <internal function _regex>
$_streq = <internal function _streq>
$_strlen = <internal function _strlen>
$_memeq = <internal function _memeq>
$_any_caller_matches = <internal function _any_caller_matches>
$_any_caller_is = <internal function _any_caller_is>
$_caller_matches = <internal function _caller_matches>
$_caller_is = <internal function _caller_is>
--Type <RET> for more, q to quit, c to continue without paging--q
Quit
(gdb) p $1
$7 = 0
(gdb) set $1 = 11
Left operand of assignment is not a modifiable lvalue.
(gdb) p $1
$8 = 0
(gdb) c
Continuing.
result[1-100] = 5050 
result[1-250] = 31125 
[Inferior 1 (process 3039503) exited normally]
(gdb) p i
No symbol "i" in current context.
(gdb) p $4
$9 = -8137

上面的实验说明，单纯的就是历史记录，而且该历史记录无法被修改（上面尝试赋值，但是提示Left operand of assignment is not a modifiable lvalue.），就算当初print的变量已经被销毁了，这条历史记录还是存在的，并且可以被打印出来。

九、GDB环境变量

    你可以在GDB的调试环境中定义自己的变量，用来保存一些调试程序中的运行数据。要定义一个GDB的变量很简单只需。使用GDB的set命令。GDB的环境变量和UNIX一样，也是以$起头。如：
    set $foo = *object_ptr
    使用环境变量时，GDB会在你第一次使用时创建这个变量，而在以后的使用中，则直接对其賦值。环境变量没有类型，你可以给环境变量定义任一的类型。包括结构体和数组。

Lab1

(gdb) set $k = 0
(gdb) break 21
Breakpoint 1 at 0x124c: file tst.c, line 21.
(gdb) r
Starting program: /home/ubuntu/learn_gdb/tst 

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe148) at tst.c:21
21          j = 1;
(gdb) print arr[$k++]
$1 = 0
(gdb) 
$2 = 11
(gdb) 
$3 = 22
(gdb) 
$4 = 33
(gdb) 
$5 = 44
(gdb) 
$6 = 55
(gdb) 
$7 = 66
(gdb) 
$8 = 77
(gdb) 
$9 = 88
(gdb) 
$10 = 99
(gdb) show convenience
$bpnum = 1
$k = 10
$_gdb_minor = 2
$_gdb_major = 9
$_as_string = <internal function _as_string>
$_regex = <internal function _regex>
$_streq = <internal function _streq>
$_strlen = <internal function _strlen>
$_memeq = <internal function _memeq>
$_any_caller_matches = <internal function _any_caller_matches>
$_any_caller_is = <internal function _any_caller_is>
$_caller_matches = <internal function _caller_matches>
--Type <RET> for more, q to quit, c to continue without paging--

Lab2

之前是对环境变量传了一个值，那么如果对环境变量传了一个指针会怎么样？

(gdb) break 20
Breakpoint 1 at 0x1245: file tst.c, line 20.
(gdb) r
Starting program: /home/ubuntu/learn_gdb/tst 

Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe148) at tst.c:20
20          int j=0;
(gdb) set $ptr = arr
(gdb) show convenience
$ptr = (int *) 0x7fffffffe020
$bpnum = 1
$_gdb_minor = 2
$_gdb_major = 9
...
...
(gdb) print *($num)
Attempt to take contents of a non-pointer value.

结论是可以赋值，就是赋值了一个地址。

十、查看寄存器

info registers
查看寄存器的情况。（除了浮点寄存器）
info all-registers
查看所有寄存器的情况。（包括浮点寄存器）
info registers <regname …>
查看所指定的寄存器的情况。