GDB 基本使用
在工作中经常使用 GDB 来调试程序，但是一直都没有系统的进行学习过，为此，我打算对其进行一个系统的学习，学习的主要材料来自 GNU GDB 文档 Debugging with GDB。
本文主要包括如何运行以及退出 GDB，通常，我们使用 gdb 即可进入 GDB，而 quit 命令或者 Ctrl-d 快捷键便可以退出 GDB。
运行 GDB
通过在命令行中输入 gdb 就可以进入到 GDB，此时，GDB 将读取用户输入的命令并执行，这其实就是一个交互式的界面，读取用户命令，执行用户命令，再读取用户命令，直到用户输入退出指令执行退出操作。
我们还可以在 gdb 运行时指定一系列参数和选项，从而指定更多关于我们调试环境的一些设置。
1 | gdb program |
上面是最常用的 GDB 使用方式，它指定我们将要调试的可执行程序。此外，我们还可以指定调试的程序以及一个 core 文件：
1 | gdb program core |
如果我们要调试正在运行的程序，我们还可以使用进程 ID 或者 -p 选项作为第二个参数：
1 | gdb program 1234 |
上面的命令将使用 GDB 附加到进程 ID 为 1234 的进程上，如果使用 -p 选项，我们可以省略 program 程序名。
我们可以选择使用 --args 来向调试的程序传递参数，该选项将终止可选参数的处理。例如：
1 | gdb --args gcc -O2 -c foo.c |
上面的命令将使用 GDB 调试 gcc 程序，并将 -O2 -c foo.c 作为 gcc 的命令行参数。
GDB 运行时会输出类似下面的信息：
1 | $ gdb |
我们可以使用 --slient 或者 -q/--quite 选项来抑制这些信息的输出。还有很多关于 GDB 的命令行选项，我们可以通过 gdb -help 来获取其使用方法。
文件选择
当 GDB 运行时，它将读取选项以外的所有参数以指定可执行文件和 core 文件（或者进程 ID）中读取其它参数。这与分别由 -se 和 -c （或者 -p）指定参数相同。（GDB 将第一个没有选项关联的参数视为与 -se 后跟参数等效；将第二个没有选项关联的参数视为与 -c 或者 -p 后跟参数等效。）如果第二个参数以数字开始，GDB 首先尝试将其附加为一个进程，如果失败了，GDB 则试图将其作为一个 core 文件来打开。如果我们有一个以数字开始的 core 文件，那么我们可以为期添加前缀（如 ./）来避免 GDB 将其视为一个进程 ID。
如果 GDB 不支持配置 core 文件，例如对于大多是嵌入式目标，那么 GDB 将输出日志并忽略第二个参数。
大多数 GDB 选项都有长，短选项两种形式；如果我们截断了长格式，只要足够 GDB 区分歧义，那么它也是能识别的。
| 选项 | 说明 |
|---|---|
-symbols file, -s file |
从文件 file 中读取符号表 |
-exec file, -e file |
使用文件 file 作为可执行文件在适当时执行，并与核心转储一起检查纯数据 |
-se file |
从文件 file 中读取符号表，并将其用作可执行文件 |
-core file, -c file |
使用文件 file 作为 coredump 文件进行检查 |
-pid number, -p number |
与 attach 命令一样，附加到进程 ID 为 number 的进程 |
-command file, -x file |
执行 file 文件中的命令，该文件的内容与 source 命令的内容相同 |
-eval-command command, -ex command |
执行单个的 GDB 命令，可多次使用，也可以与 -x 交叉使用 |
-init-command file, -ix file |
在加载 inferior 之前（在加载 gdbinit 文件之后）执行 file 文件内的 GDB 命令 |
-init-eval-command command,-iex command |
在加载 inferior 之前（在加载 gdbinit 文件之后）执行单个 GDB 命令 |
-directory directory, -d directory |
将目录 directory 作为源码或脚本的搜索路径 |
-r, -readnow |
立即读取每个符号文件的整个符号表，而不是默认值，默认值是根据需要逐步读取它。这会使启动速度变慢，但会使以后的操作变快 |
--readnever |
不要读取每个符号文件的符号调试信息。这使启动速度更快，但以无法执行符号调试为代价。DWARF展开信息也不会被读取，这意味着 backtrace 可能变得不完整或不准确。这种用法通常是用户只关心程序的执行顺序。 |
选择模式
我们可以在不同模式下运行 GBD，例如，批处理模式或者静默模式。
-nx, -n不要执行初始化文件中的命令。GDB 包含三个初始化文件，它们按照如下的顺序加载：system.gdbinit- 系统级别的初始化文件，它由编译时选项--with-system-gdbinit指定的位置。GDB 会在命令行选项处理之前加载此文件。system.gdbinit.d- 这是系统级别的初始化目录。它由编译时选项--with-system-gdbinit-dir指定。此处的文件将在system.gdbinit文件之后、命令行选项之前进行加载，该目录下可能存在多个文件，它们按字母顺序进行加载。文件需要具有公认的脚本语言扩展名（.py/.scm）或以.gdb扩展名（将其视为普通的 GDB 命令）命名。GDB 不会递归的加载该目录下的子目录。~/.gdbinit- 用户家目录初始化文件，它在system.gdbinit之后，命令行选项处理之前加载。./.gdbinit- 当前目录的初始化文件。它最后被加载，除了-x和-nx命令行选项之外。-x和-ex是最后被处理的，在./.gdbinit之后加载。
-nh不要执行来自用户家目录下的初始化文件（即~/.gdbinit）中的命令。-quite, -silent, -q静默模式，不输出介绍信息和版权信息。在批处理模式下也不会输出这些信息。-batch批处理模式。在处理完由-x指定的所有命令文件（如果没有使用-n选项，也将处理初始化文件中的命令）并退出，正常返回 0，非 0 表示出现错误。批处理模式将会禁止分页功能，即终端的宽度和高度没有限制，类似于set confirm off。-cd directory使用directory作为工作目录，而不是当前目录作为工作目录。-data-directory directory, -D directory使用directory作为 GDB 运行时的数据目录，这个目录包含了 GDB 的辅助文件。
此处只列出了部分选项，更多选项请看这里。
GDB 在启动时都做了什么
下面是有关 GDB 在会话启动过程中执行的操作的说明：
设置命令行指定的命令解释器。
读取系统级别的初始化文件以及系统级别的初始化目录，并执行这些文件中的命令。这些文件以
.gdb结尾（包含 GDB 命令）或者 GDB 支持的脚本语言的后缀结尾。读取用户级别的初始化文件并执行其中的命令。
执行由
-iex或-ix选项指定的命令文件或命令，按照指定的顺序执行。处理命令行选项和操作数。
读取并执行来自当前工作目录下的初始化文件（需要
set auto-load local-gdbinit设置为on）。仅在当前目录不是用户家目录时才会执行。因此，我们可以在调用 GDB 的目录中拥有多个初始化文件，一个初始化文件位于用户家目录中，而另一个文件特定于要调试的程序目录。如果命令行选项指定了待调试的程序，或者需要附加的进程，或者 core 文件，GDB 会加载为程序或其加载的共享库提供的有自动加载的脚本。
如果我们想要禁用启动时自动加载脚本，可以按如下方式使用：1
$ gdb -iex "set auto-load python-scripts off" myprogname
选项
-ex不会有效，这是因为它加载的时间太晚了，以致于来不及关闭自动加载功能。按顺序执行来自
-ex和-x选项指定的命令。读取历史文件中的历史文件。
初始化文件使用的语法与命令文件相同，并且 GDB 处理的方式也一样。用户家目录的初始化文件设置选项可以影响后续选项的处理。如果使用了 -nx 选项，那么将不会执行初始化文件中的命令。
通过 gdb --help 可以看到 GDB 启动时加载的初始化文件列表。
退出 GDB
我们可以使用 quit [expression] 或者 q [expression] 退出 GDB。如果没有指定 expression 表达式，GDB 将正常终止；否则他将使用表达式 experssion 的结果作为错误码。
中断（通常是 Ctrl-c）不会退出 GDB，而是终止正在运行的 GDB 命令，并返回到 GDB 的命令行。如果您一直在使用 GDB 来控制连接的进程或设备，则可以使用 detach 命令释放它。
Shell 命令
如果我们想要在调试期间执行 shell 命令，我们没有必要离开或者挂起 GDB；我们可以直接使用 SHELL 命令。
我们可以使用 shell command-string 或者 !command-string 来执行标准的 shell 命令。需要注意的是在 ! 和 command-string 之间没有空格。如果存在空格，那么将使用环境变量 SHELL 来运行 shell 命令。否则，GDB 将使用默认的 shell（Unix 系统为 /bin/sh，Windows 平台为 COMMAND.COM 等）。
编译工具 make 总是在开发环境中，因此，在 GDB 中我们不必为 make 使用 shell 命令。
make make-args- 将以给定的参数执行make命令，这等同于shell make make-args。pipe [command] | shell_command和| [command] | shell_command- 命令执行command命令并将结果重定向到shell_command中。pipe -d delim command delim shell_command和| -d delim command delim shell_command- 与上面的命令相似，不同的是我们可以指定分割符delim。例如：1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30(gdb) p var
$1 = {
black = 144,
red = 233,
green = 377,
blue = 610,
white = 987
}
(gdb) pipe p var | wc
7 19 80
(gdb) | p var | wc -l
7
(gdb) p /x var
$4 = {
black = 0x90,
red = 0xe9,
green = 0x179,
blue = 0x262,
white = 0x3db
}
(gdb) || grep red
red => 0xe9,
(gdb) | -d ! echo this contains a | char\n ! sed -e 's/|/PIPE/'
this contains a PIPE char
(gdb) | -d xxx echo this contains a | char!\n xxx sed -e 's/|/PIPE/'
this contains a PIPE char!
(gdb)
变量 $_shell_exitcode 和 $_shell_exitsignal 可以方便的检查 shell, make, pipe 和 | 最后一个 shell 命令的退出状态。
日志输出
我们可能想要将 GDB 的输出保存在文件中，GDB 提供多个命令来控制日志的输出。
set logging on- 启用日志。set logging off- 禁用日志。set logging file filename- 改变当前日志文件名。默认为 gdb.txt。set logging overwrite [on|off]- 默认情况下，GDB 将采用追加的方法写日志文件。我们可以通过设置该参数来改变其行为。set logging redirect [on|off]- 默认情况下，GDB 会同时输出到终端和日志文件中，如果设置redirect，那么只会输出到日志文件。如果是使用多个 TUI 模式，在 GDB 的命令窗口没有输出，也就无法输出到日志文件中。set logging debugredirect [on|off]- 默认情况下，GDB 的调试输出同时输出到终端和日志文件中，如果设置了debugredirect，那么就只会输出到日志文件中。GDB 8.1 没有这个命令。show logging- 显示当前日志配置。