調試技巧備忘

準備工作

為了能讓程序更直觀的被調試，在編譯時應該添加一些選項

• -g: 添加調試選項
• -ggdb3: 調試宏定義

啟動方式

不帶參數

gdb ./a.out

帶參數

gdb ./a.out
set args -a -b -c any_argument_you_need  
b main  
run

調試core文件

gdb bin_name core_name

調試正在運行的程序

大致按如下步驟

ps axu | grep bin_name ， 獲取進程id
gdb attach pid，啟動gdb
b somewhere，設置斷點
c，繼續運行程序

基本命令

括號裡是命令縮寫，詳細命令介紹見http://www.yolinux.com/TUTORIALS/GDB-Commands.html，這裡只列出常用的

case說明

手動加載源代碼

當我們服務器上調試程序時，由於沒有加載源碼路徑而無法查看代碼，此時可以將源碼目錄拷貝到服務器上，然後在gdb調試時通過dir directory-name命令加載源碼，注意，這裡的directory-name一般是程序的makefile所在的路徑

打印調試信息到日誌文件

有時候需要對打印的信息進行查找分析，這種操作在gdb界面不太方便，可以將內容打印到日誌，然後通過shell腳本處理。先打開日誌調試開關set logging on，然後打印你需要的信息，再關閉開關set logging off，這期間打印的信息就會被寫入gdb.txt文件，如果不想寫入這個文件，可以在打開日誌開關前先設置日誌文件名set logging file log-file

可視化調試

gdb自帶TUI（Text User Interface）模式，詳細介紹見https://sourceware.org/gdb/onlinedocs/gdb/TUI.html

基本使用方式如下

• Ctrl-x a：啟動/結束TUI ，啟動TUI還可以使用win命令
• Ctrl-x o：切換激活窗口
• info win：查看窗口
• focus next / prev / src / asm / regs / split：激活指定窗口
• PgUp：在激活窗口上翻
• PgDown：在激活窗口下翻
• Up/Down/Left/Right：在激活窗口上移一行/下移一行/左移一列/右移一列
• layout next / prev：上一個/下一個窗口佈局
• layout src：只展示源碼窗口
• layout asm：只展示彙編窗口
• layout split：展示源碼和彙編窗口
• layout regs：展示寄存器窗口
• winheight name +count/-count：調整窗口高度（慎用，可能會讓屏幕凌亂）

需要注意的是，在cmd窗口上，原本Up/Down是在歷史命令中選擇上一條/下一條命令，若想使用該功能，必須先將焦點轉移到cmd窗口，即執行focus cmd

TUI的窗口一共有4種，src, cmd, asm, regs， 默認是打開src和cmd窗口，可以通過layout選擇不同的窗口佈局。最終的效果圖是這樣的

可以看到上面是代碼區(src)，可以查看當前執行的代碼和斷點信息，當前執行的代碼被高亮顯示，並且在代碼最左邊有一個符號>，設置了斷點的行最左邊的符號是B，下面是命令區（cmd），可以鍵入gdb調試命令

這樣調試的時候

打印STL和boost數據結構

當我們要查看某種數據結構的變量，如果gdb不認識該數據結構，它會按照p/r variable-name的方式打印數據的原始內容，對於比較複雜的數據結構，比如map類型，我們更關心的是它存儲的元素內容，而不是它的數據結構原始內容，還好gdb7.0提供Python接口可以通過實現Python腳本打印特殊的數據結構，已經有一些開源代碼提供對boost以及STL數據結構的解析

打印STL數據結構

首先查看系統下是否有/usr/share/gdb/python/libstdcxx目錄，如果有，說明gdb已經自帶對STL數據類型的解析，如果沒有可以自己安裝，詳細介紹見https://sourceware.org/gdb/wiki/STLSupport，這裡簡單說明一下

svn co svn://gcc.gnu.org/svn/gcc/trunk/libstdc++-v3/python

新建~/.gdbinit，鍵入如下內容

python
import sys
sys.path.insert(0, '/home/maude/gdb_printers/python')
from libstdcxx.v6.printers import register_libstdcxx_printers
register_libstdcxx_printers (None)
end

其中/home/maude/gdb_printers/python是你實際下載svn代碼的路徑

打印boost數據結構

souceforge上有現成的boost-gdb-printers，但根據我的試驗發現在打印unordered_map等數據結構時會報錯，因此我做了一些修改並放在github上https://github.com/handy1989/boost-gdb-printers，經測試在boost的1.55和1.58版本下均可用

下載boost-gdb-printers，找到裡面的boost-gdb-printers.py，修改boost.vx_y為實際的版本，並獲取文件絕對路徑，假設為your_dir/boost-gdb-printers.py，在~/.gdbinit裡添加

source your_dir/boost-gdb-printers.py

這時即可打印boost數據結構，我們用以下代碼做一個簡單的測試

// filename: gdb_test.cpp

#include <stdio.h>
#include <string>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/unordered_map.hpp>

using std::map;
using std::string;

struct TestData
{
    int x;
    string y;
};

void break_here()
{
}

int main()
{
    boost::shared_ptr<TestData> shared_x(new TestData());
    shared_x->x = 100;
    shared_x->y = "hello world";

    TestData data1;
    data1.x = 100;
    data1.y = "first";
    TestData data2;
    data2.x = 200;
    data2.y = "second";

    boost::unordered_map<int, TestData> unordered_map_x;
    unordered_map_x[1] = data1;
    unordered_map_x[2] = data2;

    break_here();
    return 0;
}

編譯如下

g++ -g gdb_test.cpp -I/your-boost-include-dir

your-boost-include-dir替換為實際的boost頭文件所在路徑，編寫gdb腳本gdb_test.gdb如下

b break_here
r
fin

p/r shared_x
p shared_x

p/r unordered_map_x
p unordered_map_x

q
y

執行gdb ./a.out -x gdb_test.gdb，查看變量的輸出如下

$1和$3分別是shared_ptr和unordered_map數據類型的原始打印格式，$2和$4是加載boost-gdb-printers之後的打印格式