• 上一篇文章我們學習瞭如何使用GDB進行軟體斷點除錯和硬體斷點除錯：【軟體開發底層知識修煉】十五 快速學習GDB除錯二 使用GDB進行斷點除錯
• 本篇文章繼續上一篇文章的學習，如何使用GDB的資料斷點監測記憶體中的變數是否被改變

文章目錄

• 1 GDB的資料斷點
• 1.1 利用檢視記憶體的x命令進行系統大小端的判斷
• 2 使用GDB進行監視變數的改變與檢視記憶體實際程式碼案例分析
• 3 總結

1 GDB的資料斷點

先來了解一下什麼是GDB中的資料斷點：

• 在GDB中設定資料斷點用於監測一個記憶體中的變數，在程式執行的時候，如果該變數被改變，則程式就會被GDB終止執行，並顯示變數被改變的地方。
• 資料斷點的本質是硬體斷點
• 在GDB中使用watch命令來設定資料斷點
• watch命令的用法為：watch var_name

可以使用watch進行設定資料斷點，我們還可以檢視程式執行中的所有記憶體中的資料。

命令語法為：

• x /Nuf address

其中/Nuf中的N、u、f三個位置的含義是：

• N - 需要列印的單元數
• u - 每個單元的大小，比如位元組，字，雙字等
• f - 資料列印的格式 ，如八進位制，十六進位制等

如下圖示例是顯示4個單元，每個單元為1位元組，以十六進位制數顯示：

• x 命令中引數u對應的幾種單位：
  

• 列印格式對應的幾種選項：
  

1.1 利用檢視記憶體的x命令進行系統大小端的判斷

學會了x命令的用法，可以按如下圖的方式判斷系統大小端：

2 使用GDB進行監視變數的改變與檢視記憶體實際程式碼案例分析

watch.c程式

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>
 


int g_var = 0;

void* thread_func(void* args)
{
    sleep(5);
    
    g_var = 1;
}

int main()
{
    int i = 0;
    pthread_t tid = 0;
    
    pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL);
    
    for(i=0; i<10; i++)
    {
        printf("g_var = %d\n", g_var);
        
        sleep(1);
    }
}

上面的程式非常的簡單，就是在main函式中建立一個執行緒thread_func,然後在thread_func函式中改變一個全域性變數

首先我們先編譯執行上述程式：

• gcc -g -lpthread watch.c -o test.out

執行結果如下動態圖：

• 我們可以看出，我們程式跑著跑著g_var變數就變了。假設這個變數我們不想讓它改變，但是有時候你呼叫了其他人寫的介面函式，很有可能就把我們不想改變的變數改變了，所以這個時候需要找到變數在什麼時候被改變，以及在哪裡被改變。

• 上述是一個小程式所以我們很容易知道是在thread_func函式中改變的g_var變數，而且也能夠知道在什麼時候變數被改變。但是如果在一個大型程式中，就很難查詢。

• 此時GDB的資料斷點就派上用場了。

我們可以使用GDB對變數g_var進行資料斷點的設定，當g_var發生變化時，程式就會自動停止執行，此時我們就可以知道程式執行到哪裡了。

首先依次輸入以下命令：

• gdb tset.out
• start

進入到GDB除錯模式並啟動程式後再程式入口處停止。
然後使用watch命令對g_var變數設定資料斷點：

• watch g_var

• 並使用info breakpoints 檢視斷點是否設定成功
  上述步驟如下圖所示：
  

• 打好資料斷點後讓程式執行，輸入continue命令即可，顯示如下動態圖所示：
  

• 上述動態圖中，執行著執行著就停止了，停止後顯示如下：
  

• 從上述圖中我們可以知道在watch.c程式的thread_func函式中的12行，導致了g_var的改變，是從Old value=0改變到New value=1的。我們很容易就找到了發生改變的地方，如果在大型程式中，這是很快。

• 當然，我們還可以使用上面學習的 x 命令，來檢視g_var所在記憶體的內容。首先我們需要檢視g_var變數的的記憶體地址：

• print /a &g_var 輸入這條命令，顯示如下：
  

• 得到g_var的地址後，使用 x 命令檢視它的記憶體，檢視方式是4單元，1位元組，16進位制方式，如下圖：
  

• 很明顯，我們顯示了g_var記憶體地址的連續4位元組的內容。

• 到此，我們已經通過這個簡單的示例，學會了如何檢測程式執行過程中的記憶體變化。例子隨簡單，但是也能夠提現記憶體監測的重要性。

3 總結

• 本文學會使用GDB 進行記憶體監測
• 學會如何使用GDB資料斷點除錯程式

本文章參考狄泰軟體學院相關課程
想學習的可以加狄泰軟體學院群，
群聊號碼：199546072

學習探討加個人（可以免費幫忙下載CSDN資源）：
qq：1126137994
微信：liu1126137994
學習交流資源分享qq群：962535112