實用的gdb 指令

最近工作上大量使用到 gdb，想說來整理一下一些常用的 gdb 使用方式，以及對應的場景；當然，這絕對不是 gdb 完整的功能介紹，只是目前我遇到比較多的使用方式而已。

檢視原始碼：
gdb 的文字介面可以顯示四種視窗：命令，原始碼，組合語言跟暫存器，與視窗相關的鍵盤組合：
Ctrl + x + a 它會分成上原始碼下命令兩個視窗
Ctrl + x + o 切換焦點所在的視窗，如果焦點視窗放在原始碼那邊，命令視窗的一些鍵會無效，例如上下鍵會變成原始碼視窗的上下瀏覽原始碼，得用 Ctrl + P (previous) 跟 Ctrl + N (next) 才能瀏覽歷史命令。
使用Ctrl + x + 1，Ctrl + x + 2 可以設定原始碼視窗分為一個或兩個，連續 Ctrl + x + 2 會依序在原始碼+組合語言、組合語言+暫存器、暫存器+組合語言三種組合中切換。
這功能可以直接看到現在執行到哪裡，特別是進到除錯熱區時，gdb 用 list 指令都會自動加10 行，要印出當下除錯的程式總有點難度，用這個可以徹底排除這個問題；不過我也覺得還沒到除錯熱區的時候，配合編輯器來看原始碼即可。

快捷鍵（這個不止是 gdb，而是大部分 shell 都適用）：
除了上述的 Ctrl + p, Ctrl + n，Ctrl + l 可以清空目前的 buffer，Ctrl +w, Ctrl + u 可以刪除命令列上一個單字或全部內容，也滿好用的。特別是 gdb 裡面 shell 下清空 buffer 的指令 clear 沒有辦法用，Ctrl + l 使用機會滿大的（前提是原始碼視窗沒開）。

中斷點設置：
有關gdb 裡面的四個點：breakpoint, watchpoint, catchpoint跟tracepoint，到現在我也只用過前兩個，99 %都是 breakpoint：
breakpoint 又分為永久跟暫時，對應 break/tbreak 後面接要中斷的位置，可以用函數名稱或者 <sourcefile>:<linenum> 兩種格式。
還可以在 breakpoint 的後面加上條件，例如 break <function> if <var> == 10，就能開始 debug 某個狀況下的執行，這在除錯有迴圈或多次呼叫函式的程式時非常好用。
start 指令，自動設置 temporary breakpoint 在主程式開始處，C/C++ 就是 main。
Watchpoint 則是用watch/rwatch 指令設置，可以監看一個變數什麼時候被動過，指令監看的目標可以是變數、記憶體位置（如 watch *0x12345678）或是幾個變數的運算也可以。
watch、rwatch、awatch 分別監看變數寫入、讀取跟讀寫。

無論是breakpoint watchpoint其實都是… breakpoint（watchpoint 有時叫 data breakpoint），可以用 info break 看到所有相關設定，還有例如它已經碰到幾遍之類。
有一個相關的技巧如下，可以計算某個函數究竟遇到幾次：

break foo
ignore <breakpoint num> 100000 //大到遠超過可能執行的數量
continue

等程式執行完就能用 info break 看到這個 breakpoint 被碰幾次。

另外 debug 時，可以利用save breakpoints <filename>把設好的breakpoint 存到檔案裡，下次可以直接source它們，save 的 breakpoint 最好只設在函數名稱上面，行數可能在debug 時變化，下次source 時就會break在不同的地方了。
我習慣上會存成 gdbinit 這樣的檔案，一進 gdb 時 source gdbinit 即可。

修改執行：
執行中可以用

set var <variable name>=<value>
set <memory location>=<value

的方式修改變數/記憶體位址內容。
例如我們發現某個條件被跳掉會導致錯誤結果，可以在 gdb 內用 set 修改變數，使它符合條件，省去重新編譯的麻煩（甚至一些狀況下，修改程式可能動到本來的邏輯，或很難使它符合條件）

跳出函數執行：
指令 finish，執行直到離開當下函數（當然遇到 breakpoint 還是會被擋）。

介面
上面的功能，有些因為最近比較常用 ddd 而非 gdb，也就沒有常用到。
另外強者我同學強強林有推一款 web-based 的 gdb gui：https://github.com/niklasb/webgdb
，據說 vscode 的 debug 功能也滿生猛的，也許找時間都來試試看。