Follow Excellent, Success will Chase you

0%

Linux应用调试方法---Debug

常用的Linux应用调试方法:GDB

strace

用法:

1
strace ./a.out

gdb

core dump

查看core设置

1
ulimit -a
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority (-e) 0
file size (blocks, -f) unlimited
pending signals (-i) 30956
max locked memory (kbytes, -l) 16384
max memory size (kbytes, -m) unlimited
open files (-n) 1024
pipe size (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues (bytes, -q) 819200
real-time priority (-r) 0
stack size (kbytes, -s) 8192
cpu time (seconds, -t) unlimited
max user processes (-u) 30956
virtual memory (kbytes, -v) unlimited
file locks (-x) unlimited

开启core file

1
ulimit -c unlimited

示例

ubuntu18.04 64bit

  • 异常程序(段错误)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
int *a;

*a = 1;

while(1)
{

}
return EXIT_SUCCESS;
}
  • 编译*
    1
    gcc -g test.c
  • 运行异常程序后,生成core文件

  • 使用gdb查看异常位置

1
gdb ./a.out core
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
GNU gdb (Ubuntu 8.1-0ubuntu3) 8.1.0.20180409-git
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-linux-gnu".
Type "show configuration" for configuration details.
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.
For help, type "help".
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...
Reading symbols from ./a.out...done.

warning: exec file is newer than core file.
[New LWP 20661]
Core was generated by `./a.out'.
Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
#0 0x0000563a00047609 in main (argc=1, argv=0x7ffe99b73178) at tst.c:8
8 *a = 1;

ARM平台

本地编译支持arm平台的gdb

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
#!/bin/bash
PWD=`pwd`

mkdir tmp
cd tmp

if [ ! -f gdb-8.2.tar.gz ]; then
wget http://101.110.118.57/ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-8.2.tar.gz
fi

rm gdb-8.2 -rf
tar zxvf gdb-8.2.tar.gz

cd gdb-8.2

./configure --target=arm-linux --prefix=$PWD/_install --enable-static
make -j2
make install

cd .. #gdb-8.2
cd .. #tmp

交叉编译

目标平台直接使用gdb调试

gdb调试

1
gdb ./a,out
  • 动态的改变你程序的执行环境

启动调试

启动方式说明
$gdb直接进去交互模式
$gdb -tui启动可以直接将屏幕分成两个部分,上面显示源代码,上下方向键可以查看源代码,想要命令行使用上下键就用Ctrl+nCtrl+p
$gdb app启动gdb调试指定程序app
$gdb <program> <PID>是程序的可执行文件名,是要调试程序的PID
$gdb <PID>是要调试程序的PID, 此时无法查看源码,使用file命令指明可执行文件就可以显示源代码

调试交互

以下所有命令可以在调试时,使用Tab进行补全

命令别名说明
help显示帮助信息
file app载入指定的程序,编译app的时候要加入-g调试选项
list n1 n2l列出指定区域(n1到n2之间)的代码详见list
start开始执行程序,在main函数的第一条语句前面停下来
runr重新运行调试的程序, 它后面可以跟随发给该程序的任何参数,包括标准输入和标准输出说明符(<和> )和shell通配符(*、?、[、])在内
continue继续运行程序直接运行到下一个断点
nextn执行下一步(执行一行代码,如果是函数也会跳过函数)
next Nn N执行N次下一步
step单步进入(执行一行代码,如果遇到函数进入函数的内部,再一行一行的执行)
finish执行完当前函数返回到调用它的函数
untilu指定程序直到退出当前循环体
jump 5j 5跳转执行程序到第5行
return强制返回当前函数
call <expr>强制调用函数, 如果函数的返回类型是void那么就不会打印函数的返回值
print <expr>强制调用函数, 如果函数的返回值是void那么call不会打印返回值
break 6b 6在当前的文件中某一行(假设为6)设定断点
break 46 if testsize==100设置条件断点(如果testsize==100就在46行处断点)
watch <expr> 为表达式(变量)expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时,马上停住程序(也是一种断点)
watch i != 10检测表达式变化则停住,i != 10这个表达式一旦变化,则停住
break funcb func在当前的文件中为某一函数(假设为func)处设定断点
break fileName:Nb fileName:N给指定文件(fileName)的某个行(N)处设置断点
info breakpointsinfo break显示当前gdb断点信息
print varprint显示变量(var)值详见print
set var name=v设置变量的值
delete N删除N号断点
delete删除所有断点
clear N清除行N上面的所有断点
clear清除所有断点
backtracebt显示当前调用函数堆栈中的函数
framef查看栈帧
set args no修改发送给程序的参数
show args显示缺省的参数列表
show language查看当前调试程序的语言环境,默认是c语言
info function查看当前函数的程序语言
set language c++手动设置当前的程序语言为c++
set language查看可以设置的程序语言
kill终止一个正在调试的程序
whatis var显示一个变量var的类型
ptype var以更详细的方式显示变量var的类型, 会打印出var的结构定义
info source显示当前的调试源文件
info localsi locals查看当前程序栈的局部变量
info registers查看当前寄存器的值(不包括浮点寄存器)
info all-registers查看当前寄存器的值,包括浮点寄存器
info frame查看当前程序栈的信息
x/10x $sp查看当前程序栈的内容
display跟踪查看某个变量,每次停下来都显示它的值
[Enter]直接回车,执行上一步命令
quitq退出gdb环境

list

list默认显示当前行和之后的10行,再执行又下滚10行

list后可以使用不同参数:

  • <linenum> : 行号
  • <+offset> : 当前行号的正偏移量
  • <-offset> : 当前行号的负偏移量
  • <filename:linenum> : 哪个文件的哪一行
  • <function> : 函数名
  • <filename:function> : 哪个文件中的哪个函数
  • <*address> : 程序运行时的语句在内存中的地址

print

print有打印显示变量(数组、结构体)与修改运行时变量的功能

  • print /x var: 用16进制显示(var)值

    print可以指定显示的格式,这里用’/x’表示16进制的格式

    • 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。

使用打印功能时:var可以是变量、数组、结构体

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
(gdb) print aa //数组
$1 = {1, 3, 5, 6, 12, 33, 66, 12, 67}
(gdb) print tst //结构体
$2 = {a = 11, b = 88, c = 44}
(gdb) print i //变量
$3 = 9
(gdb) print /x i
$4 = 0x9
(gdb) print /x tst
$5 = {a = 0xb, b = 0x58, c = 0x2c}
(gdb) print /x aa
$6 = {0x1, 0x3, 0x5, 0x6, 0xc, 0x21, 0x42, 0xc, 0x43}

打印内存地址

x[/n] <address>打印内存地址的值,n表示后面连续n个地址的值

1
2
3
4
5
6
(gdb) x/10 0x7ffffffee3c8
0x7ffffffee3c8: 0xfffee5f7 0x00007fff 0x00000000 0x00000000
0x7ffffffee3d8: 0xfffee60f 0x00007fff 0xfffeec01 0x00007fff
0x7ffffffee3e8: 0xfffeec11 0x00007fff
(gdb) x 0x7ffffffee3c8
0x7ffffffee3c8: 0xfffee5f7

图形化gdb调试

cgdb

cgdb是GNU调试器(GDB)的轻量级curses(基于终端)接口。 除了标准的gdb控制台之外,cgdb还提供了一个分屏视图,可以在执行时显示源代码。

官网: http://cgdb.github.io

cgdb

cgdb分为上下两栏,上面类似于vi窗口显示对应的代码,下面gdb窗口进行命令调试操作

操作

命令说明
ESC输入焦点进入VI窗口
i输入焦点进入gdb控制台

VI窗口

调试快捷键

功能键作用
F5Send a run command to GDB
F6Send a continue command to GDB
F7Send a finish command to GDB
F8Send a next command to GDB
F10Send a step command to GDB

控制台

进入控制台使用方法与gdb一样

PS

查看线程CPU占用率

1
ps H -eo user,pid,ppid,%cpu,cmd --sort=%cpu

VScode

gdb的图形化调试,方便

vscode_debug

常用插件

插件作用
c-cpp-project-generator直接生成项目文件
Chinese (Simplified)汉化
CMake Toolscmake
Code Runner结合WSL编译调试

同步配置插件Settings Sync

1
2
3
4
5
6
7
8
CODE SETTINGS SYNC UPLOAD SUMMARY
Version: 3.2.9
--------------------
GitHub Token: b7a56c3cf8a3a7739799e990fad4906ba2c4f324
GitHub Gist: 3789cdfdf898124a04973b2e8feb0d74
GitHub Gist Type: Secret

Restarting Visual Studio Code may be required to apply color and file icon theme.

编译

配置文件:task.json

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
{
// See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
// for the documentation about the tasks.json format
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"label": "build",
"type": "shell",
"command": "bash && make"
}
]
}

调试

配置文件:lanuch.json

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
{
// 使用 IntelliSense 了解相关属性。
// 悬停以查看现有属性的描述。
// 欲了解更多信息,请访问: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "(gdb) Launch",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "/home/xxx/work/jpeg/jpeg_vgtp_tuning/build/bin/tunning_vgtp_codec",
"args": [
"-a", "-f", "/home/xxx/Pictures/test_yuv/app_JDshopping_1080p_30fps_444_295.yuv",
"-r", "1920x1080", "-c", "20", "-s", "0", "-m", "0"
],
"stopAtEntry": true,
"cwd": "${workspaceFolder}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
]
}
]
}
  • program: 需要调试的程序(必须为完整程序路径,可以使用VSCode的环境变量)
  • args: 启动时传递给程序的命令行参数的JSON数据。例如: [“arg1”, “arg2].
  • stopAtEntry: 是否停在程序入口点(停在main函数开始)
  • cwd: 设置调试器启动的应用程序的工作目录。
  • environment: 针对调试的程序,要添加到环境中的环境变量. 例如: [ { “name”: “squid”, “value”: “clam” } ]。
  • MIMode:指定连接的调试器,只可以为gdb或lldb
  • miDebuggerPath: 指定gdb路径

问题

设置断点失效

检查编译时,是否添加-g选项

Win10使用WSL

安装插件Code Runner

launch.json

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
31
32
{
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "(gdb) Bash on Windows Launch",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "/mnt/c/Users/Administrator/Desktop/test/bin/main",
"args": [],
"stopAtEntry": true,
"cwd": "/mnt/c/Users/Administrator/Desktop/test",
"environment": [],
"externalConsole": true,
"pipeTransport": {
"debuggerPath": "/usr/bin/gdb",
"pipeProgram": "${env:windir}\\system32\\bash.exe",
"pipeArgs": ["-c"],
"pipeCwd": ""
},
"sourceFileMap": {
"/mnt/c": "c:\\"
},
"setupCommands": [
{
"description": "Enable pretty-printing for gdb",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
]
}
]
}

参考

-------------本文结束感谢您的阅读-------------
  • 本文作者: Winddoing
  • 本文链接: https://winddoing.github.io/post/43503.html
  • 作者声明: 本博文为个人笔记, 由于个人能力有限,难免出现错误,欢迎大家批评指正。
  • 版权声明: 本博客所有文章除特别声明外,均采用 BY-NC-SA 许可协议。转载请注明出处!