GDB程序啟動和斷點設置
前面章節介紹了如何啟動GDB調試器，本節介紹如何在 GDB 調試器中啟動（運行）程序，啟動程序過程中的一些注意事項 以及借助 GDB 調試器在程序中的某個地方設置斷點。
程序啟動
根據不同場景的需要，GDB 調試器提供了多種方式來啟動目標程序，其中最常用的就是 run 指令，其次為 start 指令。也就是說，run 和 start 指令都可以用來在 GDB 調試器中啟動程序，它們之間的區別是：
（1）、默認情況下，run 指令會一直執行程序，直到執行結束。如果程序中手動設置有斷點，則 run 指令會執行程序至第一個斷點處；
（2）、start 指令會執行程序至 main() 主函數的起始位置，即在 main() 函數的第一行語句處停止執行。
不僅如此，在進行 run 或者 start 指令啟動目標程序之前，還可能需要做一些必要的准備工作，大致包括以下幾個方面：
（1）、如果啟動 GDB 調試器時未指定要調試的目標程序，或者由於各種原因 GDB 調試器並為找到所指定的目標程序，這種情況下就需要再次手動指定；
（2）、有些 C 或者 C++ 程序的執行，需要接收一些參數（程序中用 argc 和 argv[] 接收）；
（3）、目標程序在執行過程中，可能需要臨時設置 PATH 環境變量；
（4）、默認情況下，GDB 調試器將啟動時所在的目錄作為工作目錄，但很多情況下，該目錄並不符合要求，需要在啟動程序手動為 GDB 調試器指定工作目錄。
（5）、默認情況下，GDB 調試器啟動程序后，會接收鍵盤臨時輸入的數據，並將執行結果會打印在屏幕上。但 GDB 調試器允許對執行程序的輸入和輸出進行重定向，使其從文件或其它終端接收輸入，或者將執行結果輸出到文件或其它終端。
示例程序：
#include<stdio.h> int main(int argc,char* argv[]) { FILE * fp; if((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL){ printf("file open fail"); } else{ printf("file open true"); } return 0; }
命令行打開GDB后，是位於當前目錄下，假設我們在root的家目錄啟動gdb。則在執行 main 之前，有以下幾項要做：
1) 首先，對於已啟動的 GDB 調試器，我們可以先通過 l （小寫的 L）指令驗證其是否已找到指定的目標程序文件：
可以看到，對於找不到目標程序文件的 GDB 調試器，l 指令的執行結果顯示“無法加載符號表”。這種情況下，我們就必須手動為其指定要調試的目標程序，例如：
可以看到，通過借助 file 命令，則無需重啟 GDB 調試器也能指定要調試的目標程序文件。
2) 通過分析 main.c 中程序的邏輯不難發現，要想其正確執行，必須在執行程序的同時給它傳遞一個目標文件的文件名。總的來說，為 GDB 調試器指定的目標程序傳遞參數，常用的方法有 3 種：
（1）、啟動 GDB 調試器時，可以在指定目標調試程序的同時，使用 --args 選項指定需要傳遞給該程序的數據。仍以 main程序為例：
[root@all c]# gdb -args main a.txt
整個指令的意思是：啟動 GDB 調試器調試 main.exe 程序，並為其傳遞 "a.txt" 這個字符串（其會被 argv[] 字符串數組接收）。
（2）、GDB 調試器啟動后，可以借助 set args 命令指定目標調試程序啟動所需要的數據。仍以 main 為例：
(gdb) set args a.txt
該命令表示將 "a.txt" 傳遞給將要調試的目標程序。
（3）、還可以使用 run 或者 start 啟動目標程序時，指定其所需要的數據。例如：
(gdb) run a.txt
(gdb) start a.txt3）
3）默認情況下，GDB 調試器的工作目錄為啟動時所使用的目錄。當然，GDB 調試器提供有修改工作目錄的指令，即 cd 指令。例如，將 GDB 調試器的工作目錄修改為 /root/c，則執行指令為：
(gdb) cd /root/c
4) 某些場景中，目標調試程序的執行還需要臨時修改 PATH 環境變量，此時就可以借助 path 指令，例如：
(gdb) path /temp/demo Executable and object file path: /root/c:/usr/local/sbin:/usr/local/bin...
此修改方式只是臨時的，退出 GDB 調試后會失效。
5) 默認情況下，GDB 調試的程序會接收 set args 等方式指定的參數，同時會將輸出結果打印到屏幕上。而通過對輸入、輸出重定向，可以令調試程序接收指定文件或者終端提供的數據，也可以將執行結果輸出到文件或者某個終端上。
例如，將 main 文件的執行結果輸出到 a.txt 文件中，執行如下命令：
(gdb) run > a.txt
在 GDB 調試的工作目錄下就會生成一個 a.txt 文件，其中存儲的即為 main 的執行結果。
總的來說，只有將調試程序所需的運行環境搭建好后，才能使用 run 或者 start 命令開始調試。如下是一個完整的實例，演示了 GDB 調試 mian之前所做的准備工作[root@all c]# pwd <--顯示當前工作路徑
[root@all c]# ls <-- 顯示當前路徑下的文件 a.txt main.c main.exe [root@all c]# cd ~ <-- 進入 home 目錄 [root@all ~]# gdb -q <-- 開啟 GDB 調試器 (gdb) cd /root/c <-- 修改 GDB 調試器的工作目錄 Working directory /root/c. (gdb) file main <-- 指定要調試的目標文件 Reading symbols from main... (gdb) set args a.txt <-- 指定傳遞的數據 (gdb) run <-- 運行程序 Starting program: /root/c/main a.txt file open true Program exited normally.
設置斷點
在 GDB 調試器中對 C/C++ 程序打斷點，最常用的就是 break 命令，有些場景中還會用到 tbreak 或者 rbreak 命令，本節將對這 3 個命令的功能和用法做詳細的講解。以一下一段C代碼演示斷點的使用：
#include<stdio.h> int main(int argc,char* argv[]) { int num = 1; while(num<100) { num *= 2; } printf("num=%d",num); return 0; }
GDB break命令
break 命令（可以用 b 代替）常用的語法格式有以下 2 種。
1、(gdb) break location // b location 2、(gdb) break ... if cond // b .. if cond
1) 第一種格式中，location 用於指定打斷點的具體位置，其表示方式有多種，如表 1 所示。
| location 的值 | 含 義 |
|---|---|
| linenum | linenum 是一個整數，表示要打斷點處代碼的行號。要知道，程序中各行代碼都有對應的行號，可通過執行 l（小寫的 L）命令看到。 |
| filename:linenum | filename 表示源程序文件名；linenum 為整數，表示具體行數。整體的意思是在指令文件 filename 中的第 linenum 行打斷點。 |
| + offset - offset |
offset 為整數（假設值為 2），+offset 表示以當前程序暫停位置（例如第 4 行）為准，向后數 offset 行處（第 6 行）打斷點；-offset 表示以當前程序暫停位置為准，向前數 offset 行處（第 2 行）打斷點。 |
| function | function 表示程序中包含的函數的函數名，即 break 命令會在該函數內部的開頭位置打斷點，程序會執行到該函數第一行代碼處暫停。 |
| filename:function | filename 表示遠程文件名；function 表示程序中函數的函數名。整體的意思是在指定文件 filename 中 function 函數的開頭位置打斷點。 |
2) 第二種格式中，... 可以是表 1 中所有參數的值，用於指定打斷點的具體位置；cond 為某個表達式。整體的含義為：每次程序執行到 ... 位置時都計算 cond 的值，如果為 True，則程序在該位置暫停；反之，程序繼續執行。
如下演示了以上 2 種打斷點方式的具體用法：
[root@all c]# gdb main -q Reading symbols from /root/c/main...done. (gdb) l 1 #include<stdio.h> 2 int main(int argc,char* argv[]) 3 { 4 int num = 1; 5 while(num<100) 6 { 7 num *= 2; 8 } 9 printf("num=%d",num); 10 return 0; (gdb) 11 } (gdb) b 4 # 程序第4行打斷點 Breakpoint 1 at 0x4004d3: file main.c, line 4. (gdb) r # 運行程序，到第4行暫停 Starting program: /root/c/main Breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe278) at main.c:4 4 int num = 1; Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.149.el6.x86_64 (gdb) b +1 # 在第4行的基礎上，在第5行代碼處打斷點 Breakpoint 2 at 0x4004da: file main.c, line 5. (gdb) c # 繼續執行程序，到第5行暫停 Continuing. Breakpoint 2, main (argc=1, argv=0x7fffffffe278) at main.c:5 5 while(num<100) (gdb) b 7 if num>10 # 如果 num > 10 ,在第7行打斷點 Breakpoint 3 at 0x4004dc: file main.c, line 7. (gdb) c # 繼續執行 Continuing. Breakpoint 3, main (argc=1, argv=0x7fffffffe278) at main.c:7 7 num *= 2; # 程序在第7行暫停 (gdb) p num # p 命令查看 num 的當前值 $1 = 16
GDB tbreak命令
tbreak 命令可以看到是 break 命令的另一個版本，tbreak 和 break 命令的用法和功能都非常相似，唯一的不同在於，使用 tbreak 命令打的斷點僅會作用 1 次，即使程序暫停之后，該斷點就會自動消失。
tbreak 命令的使用格式和 break 完全相同，有以下 2 種：
1、(gdb) tbreak location 2、(gdb) tbreak ... if cond
仍以 main 為例，如下演示了 tbreak 命令的用法：
[root@all c]# gdb main -q Reading symbols from /root/c/main...done. (gdb) tbreak 7 if num>10 Temporary breakpoint 1 at 0x4004dc: file main.c, line 7. (gdb) r Starting program: /root/c/main Temporary breakpoint 1, main (argc=1, argv=0x7fffffffe278) at main.c:7 7 num *= 2; Missing separate debuginfos, use: debuginfo-install glibc-2.12-1.149.el6.x86_64 (gdb) p num $1 = 16 (gdb) c Continuing. num=128 Program exited normally. (gdb)
可以看到，自num=16開始，后續循環過程中 num 的值始終大於 10，則num>10表達式的值永遠為 True，理應在第 7 行暫停多次。但由於打斷點采用的是 tbreak 命令，因此斷點的作用只起 1 次。
GDB rbreak命令
和 break 和 tbreak 命令不同，rbreak 命令的作用對象是 C、C++ 程序中的函數，它會在指定函數的開頭位置打斷點。
tbreak 命令的使用語法格式為：
(gdb) tbreak regex
其中 regex 為一個正則表達式，程序中函數的函數名只要滿足 regex 條件，tbreak 命令就會其內部的開頭位置打斷點。tbreak 命令打的斷點和 break 命令打斷點的效果是一樣的，會一直存在，不會自動消失。
這里我們對 main.c 源文件的程序做如下修改：
(gdb) l <-- 顯示源碼 1 #include<stdio.h> 2 void rb_one(){ 3 printf("rb_one\n"); 4 } 5 void rb_second(){ 6 printf("rb_second"); 7 } 8 int main(int argc,char* argv[]) 9 { 10 rb_one(); (gdb) 11 rb_second(); 12 return 0; 13 } (gdb) rbreak rb_* <--匹配所有以 rb_ 開頭的函數 Breakpoint 1 at 0x1169: file main.c, line 2. void rb_one(); Breakpoint 2 at 0x1180: file main.c, line 5. void rb_second(); (gdb) r Starting program: /home/ubuntu64/demo/main.exe Breakpoint 1, rb_one () at main.c:2 2 void rb_one(){ (gdb) c Continuing. rb_one Breakpoint 2, rb_second () at main.c:5 5 void rb_second(){ (gdb) c Continuing. rb_second[Inferior 1 (process 7882) exited normally] (gdb)
可以看到，通過執行rbreak rb_*指令，找到了程序中所有以 tb_* 開頭的函數，並在這些函數內部的開頭位置打上了斷點（如上所示，分別為第 2 行和第 5 行）。