变量查看与修改

在使用 GDB 调试程序时，除了控制程序的运行流程以外，最常见的操作就是查看变量的值、查看参数的值，以及在调试过程中临时修改某些变量的值。通过这些命令，可以观察程序运行时的数据变化，从而判断程序逻辑是否符合预期。

1.1 查看函数参数

使用info args(i args)命令可以查看当前函数传入参数的值，包括main函数的argv与argc参数。

i args

例如，当前程序停在某个函数内部：

void test(int a, int b) { int sum = a + b; }

在断点处执行：

i args

就可以看见传入的a和b变量的值

除了使用i args，也可以直接使用print(p)命令打印某个参数的值：

p a p b

1.2 查看变量

1、查看普通变量

在 GDB 中，可以使用print命令查看变量的值，print可以简写为p。

p [变量名]

例如：

p num p ch

默认情况下，p命令会按照变量本身的类型打印结果。如果想按照不同格式查看变量，可以在p后面加格式控制。

常见格式如下：

例如：

p/d num p/x num p/t num p/c ch

如果有如下代码：

int num = 65; char ch = 'A';

执行：

p/d num p/x num p/c num

可能得到：

$1 = 65 $2 = 0x41 $3 = 65 'A'

这样可以方便地从不同角度查看变量的值。

2、查看变量类型

如果想查看变量的类型，可以使用如下命令：

ptype [变量名]

ptype显示的信息详细，适合查看结构体、指针、数组等复杂类型。

例如，有如下结构体定义：

struct Student { char name[32]; int age; }; struct Student stu = {"Tom", 18}; struct Student *pstu = &stu;

在 GDB 中可以执行：

ptype stu

可能得到：

type = struct Student { char name[32]; int age; }

这说明变量stu的类型是struct Student，并且 GDB 会把结构体中的成员也显示出来。

如果查看结构体指针变量：

ptype pstu

可能得到：

type = struct Student *

这说明pstu是一个指向struct Student类型的指针。

如果想查看指针指向的对象类型，也可以对指针解引用后再查看：

ptype *pstu

可能得到：

type = struct Student { char name[32]; int age; }

在调试结构体、链表、树、数组指针等复杂数据结构时，ptype非常有用，可以帮助我们快速确认变量的数据类型以及内部成员组成。

whatis命令可以用来查看结构体，类，派生类，普通函数以及类成员函数
ptype命令可以更加详细的查看这些内容，如果显示一个类，ptype会把类的成员变量和成员函数都显示出来i variables`命令用来查看全局变量或者静态变量，比如我们看见一个变量使用，但是不知道该变量是在哪定义的，就可以使用这个命令

ptype /m //只显示成员变量，不显示成员函数 ptype /t //不现实typedef的内容 ptype /o //显示结构体或者类的内存构造以及大小

例如如果我们对结构体占用内存大小进行优化，可以使用ptype命令对结构体进行查看，查看他对内存空间的利用率

(gdb) ptype /o node /* offset | size */ type = struct NODE { /* 0 | 4 */ int ID; /* 4 | 4 */ int age; /* 8 | 1 */ char gender; /* XXX 7-byte hole */ /* 16 | 8 */ NODE *next; /* 24 | 4 */ int test; /* 28 | 1 */ char c; /* XXX 3-byte padding */ /* total size (bytes): 32 */ }

可以看见对于上面的结构体，所有成员直接加起来才22个字节，但是使用不合理的排布之后，会用32个字节才能存下，调整结构体之后，可以优化内存布局到24个字节

(gdb) ptype /o node2 /* offset | size */ type = struct NODE2 { /* 0 | 4 */ int ID; /* 4 | 4 */ int age; /* 8 | 8 */ NODE *next; /* 16 | 4 */ int test; /* 20 | 1 */ char gender; /* 21 | 1 */ char c; /* XXX 2-byte padding */ /* total size (bytes): 24 */ }

i variables + 变量的正则表达可以查看对应的变量是在哪个文件中定义的。

1.3 查看数组、字符串、结构体和指针

1、查看数组

对于普通数组，可以直接打印数组名：

p arr

也可以查看数组中的某一个元素：

p arr[0] p arr[1]

如果是指针指向一段连续内存，可以使用下面的方式查看多个元素：

p *ptr@10

这表示从ptr指向的位置开始，连续打印 10 个元素。

例如：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5}; int *ptr = arr;

在 GDB 中执行：

p *ptr@5

可能输出：

$1 = {1, 2, 3, 4, 5}

2、查看字符串

直接通过p [字符串变量名称]命令就可以显示查看字符串。

查看字符串变量的时候，如果字符串为100个字符串，填充了10个字符之后，后面的字符全为0这时候显示字符串的时候就不是很好看，使用以下命令设置输出显示格式

set print null-stop

例子如下，在没有设置显示格式之前，可以看见，打印的test.name会因为\0的问题，出现显示问题。

设置字符串显示格式之后

可以看见，对应的字符串在应该结束的地方断开。

3、查看结构体变量

如果是结构体变量，可以直接打印：

p student

如果只想查看结构体中的某个成员，可以使用：

p student.name p student.age

例如：

struct Student { char name[32]; int age; }; struct Student stu = {"Tom", 18};

在 GDB 中可以执行：

p stu p stu.name p stu.age

使用以下命令可以使得，在直接打印结构体变量的时候，可以让结构体的每一个成员独占一行

set print pretty

4、查看指针

如果变量是结构体指针，需要使用->访问成员：

p node->data p node->next

如果想查看指针指向的整个结构体内容，可以使用：

p *node

这在调试链表、树、队列等数据结构时非常常用。

1.4 查看局部变量

使用info locals(i locals)命令可以查看当前函数中的局部变量。

i locals

例如：

void test(int a, int b) { int sum = a + b; int count = 100; }

当程序停在test函数内部时，执行：

i locals

会把当前函数中的所有局部变量的值打印出来：

sum = 30 count = 100

1.5 表达式与函数调用

在GDB中，p命令不仅可以打印普通变量，也可以计算表达式的值，甚至可以调用程序中的函数或库函数。

例如，可以使用sizeof查看类型或变量所占的字节数：

p sizeof(int) p sizeof(long) p sizeof(char *) p sizeof(变量名)

如果程序中有如下变量：

int num = 10; char name[32] = "hello";

在 GDB 中执行：

p sizeof(num) p sizeof(name)

可能得到：

$1 = 4 $2 = 32

其中，sizeof(num)表示变量num所占的字节数，sizeof(name)表示整个数组name所占的字节数。

除了sizeof，也可以在 GDB 中调用一些函数，例如strlen：

p strlen(name)

如果name中保存的是字符串"hello"，执行结果可能是：

$3 = 5

这表示字符串的有效长度为 5，不包含字符串结尾的'\0'。

1.6 修改变量

在 GDB 调试过程中，不仅可以查看变量的值，也可以临时修改变量的值。修改变量常用于验证程序逻辑，例如让程序进入某个特定分支、提前结束循环，或者人为设置某些异常条件，从而观察程序后续的执行情况。

例如，在调试for循环时，可以临时修改循环变量的值，让循环提前结束；在调试if判断时，也可以修改条件变量的值，让程序进入不同的分支。

在实际调试中，比较常用的方式是直接使用p命令执行赋值表达式：

p [arg]=[vaule]