GDB调试程序之查看运行时数据

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在用gdb调试程序时，当程序运行到之前设置的断点时，很容易想到的操作就是查看当前变量的值，而gdb可以很轻易地满足的你的需求的~~

在gdb中最常用的命令就是print(简写p)，具体格式如下：

print <expr>
print/f <expr>  f代表输出的格式
 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

表达式

print命令可以接受表达式，其中表达式的定义遵循C/C++语法，需要注意的是表达式中不能出现程序中定义的宏表达式；同时在gdb表达式中，还支持以下三种特殊的操作符：

@       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，注意与C++语法中的::操作符的区分
{}      表示一个指向内存地址的类型为type的一个对象

程序变量的定位

在GDB中，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）

如果出现局部变量和全局变量相互冲突时，局部变量会覆盖全局变量，可以使用::限制符来查看全局变量

file::variable
function::variable

注意事项：如果在编译时加入了编译优化选项，即-O3选项，编译器会修改你的程序，同时可能查看不同某些变量，这时在调试时建议把优化选项关掉，即-O0

动态数组

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}

查看内存

gdb中可以使用examine命令来查看内存内容，简写为x，使用方法如下：

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。

例如

x/3uh 0x54320  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

自动显示

在gdb中，你可以设置当程序停在断点处时，自动显示变量的内容，即display命令，使用如下：

 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

一个非常有用的命令，显示源码与机器码的对应：

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

与display管理相关的命令：

undisplay
delete display
disable display
enable display
info display  查看display设置的自动显示的信息

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       查看所指定的寄存器的情况