gdb run（r）命令：启动程序

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使用 GDB 调试器调试程序的过程，其实就是借助 GDB 调试器来监控程序的执行流程，进而发现程序中导致异常或者 Bug 的代码。通过前面章节的学习，读者已经学会了如何启动 GDB 调试器，在此基础上，本节继续为大家讲解如何在 GDB 调试器中启动（运行）程序，以及启动程序过程中的一些注意事项。

根据不同场景的需要，GDB 调试器提供了多种方式来启动目标程序，其中最常用的就是 run 指令，其次为 start 指令。也就是说，run 和 start 指令都可以用来在 GDB 调试器中启动程序，它们之间的区别是：

默认情况下，run 指令会一直执行程序，直到执行结束。如果程序中手动设置有断点，则 run 指令会执行程序至第一个断点处；
start 指令会执行程序至 main() 主函数的起始位置，即在 main() 函数的第一行语句处停止执行（该行代码尚未执行）。

可以这样理解，使用 start 指令启动程序，完全等价于先在 main() 主函数起始位置设置一个断点，然后再使用 run 指令启动程序。另外，程序执行过程中使用 run 或者 start 指令，表示的是重新启动程序。

问一个问题，GDB 调试器启动后是否就可以直接使用 run 或者 start 指令了呢？答案当然是否定的。我们知道，启动 GDB 调试器的方式有多种，其中简单的方法就是直接使用 gdb 指令，例如：

[root@bogon demo]# gdb
GNU gdb (GDB) 8.0.1
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
...... <-- 省略部分输出信息
Type "apropos word" to search for commands related to "word".
(gdb)

注意，使用此方式启动的 GDB 调试器，尚未指定要调试的目标程序，何谈使用 run 或者 start 指令呢？

不仅如此，在进行 run 或者 start 指令启动目标程序之前，还可能需要做一些必要的准备工作，大致包括以下几个方面：

如果启动 GDB 调试器时未指定要调试的目标程序，或者由于各种原因 GDB 调试器并为找到所指定的目标程序，这种情况下就需要再次手动指定；
有些 C 或者 C++ 程序的执行，需要接收一些参数（程序中用 argc 和 argv[] 接收）；
目标程序在执行过程中，可能需要临时设置 PATH 环境变量；
默认情况下，GDB 调试器将启动时所在的目录作为工作目录，但很多情况下，该目录并不符合要求，需要在启动程序手动为 GDB 调试器指定工作目录。
默认情况下，GDB 调试器启动程序后，会接收键盘临时输入的数据，并将执行结果会打印在屏幕上。但 GDB 调试器允许对执行程序的输入和输出进行重定向，使其从文件或其它终端接收输入，或者将执行结果输出到文件或其它终端。

假设使用 GDB 调试器调试如下程序：

//存储路径为 /tmp/demo/main.c
//其生成的可执行文件为 main.exe，位于同一路径下
#include<stdio.h>
int main(int argc,char* argv[])
{
    FILE * fp;
    if((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL){
        printf("file open fail");
    }
    else{
        printf("file open true");
    }
    return 0;
}

要知道，命令行窗口打开时默认位于 ~ （表示当前用户的主目录）路径下，假设我们就位于此目录中使用 gdb 命令启动 GDB 调试器，则在执行 main.exe 之前，有以下几项操作要做：

1) 首先，对于已启动的 GDB 调试器，我们可以先通过 l （小写的 L）指令验证其是否已找到指定的目标程序文件：

[root@bogon ~]# gdb -q <-- 使用 -q 选项，可以省略不必要的输出信息
(gdb) l
No symbol table is loaded. Use the "file" command.

可以看到，对于找不到目标程序文件的 GDB 调试器，l 指令的执行结果显示“无法加载符号表”。这种情况下，我们就必须手动为其指定要调试的目标程序，例如：

(gdb) file /tmp/demo/main.exe
Reading symbols from /tmp/demo/main.exe...
(gdb) l
1 #include<stdio.h>
2 int main(int argc,char* argv[])
3 {
4     FILE * fp;
5     if((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL){
6         printf("file open fail");
7     }
8     else{
9         printf("file open true");
10     }
(gdb)
11     return 0;
12 }
(gdb)

可以看到，通过借助 file 命令，则无需重启 GDB 调试器也能指定要调试的目标程序文件。

除了 file 指令外，GDB 调试器还提供有其它的指定目标调试文件的指令，感兴趣的读者可千万 GDB 官网做详细了解，后续章节在用到时也会做详细的讲解。

2) 通过分析 main.c 中程序的逻辑不难发现，要想其正确执行，必须在执行程序的同时给它传递一个目标文件的文件名。

总的来说，为 GDB 调试器指定的目标程序传递参数，常用的方法有 3 种：
1、启动 GDB 调试器时，可以在指定目标调试程序的同时，使用 --args 选项指定需要传递给该程序的数据。仍以 main.exe 程序为例：

[root@bogon demo]# gdb --args main.exe a.txt

整个指令的意思是：启动 GDB 调试器调试 main.exe 程序，并为其传递 "a.txt" 这个字符串（其会被 argv[] 字符串数组接收）。

2、GDB 调试器启动后，可以借助 set args 命令指定目标调试程序启动所需要的数据。仍以 main.exe 为例：

(gdb) set args a.txt

该命令表示将 "a.txt" 传递给将要调试的目标程序。

3、除此之外，还可以使用 run 或者 start 启动目标程序时，指定其所需要的数据。例如：

(gdb) run a.txt
(gdb) start a.txt

以上 2 条命令都可以将 "a.txt" 传递给要调试的程序。

3) 要知道，对于调试 /tmp/demo/ 路径下的 main.exe 文件，将其作为 GDB 调试器的工作目录，一定程度上可以提高我们的调试效率。反之，如果 GDB 调试器的工作目录和目标调试文件不在同一目录，则很多时候需要额外指明要操作文件的存储路径（例如第 1) 种情况中用 file 指令指明调试文件时就必须指明其存储位置）。

默认情况下，GDB 调试器的工作目录为启动时所使用的目录。例如在 ~ 路径下启动的 GDB 调试器，其工作目录就为 ~（当前用户的 home 目录）。当然，GDB 调试器提供有修改工作目录的指令，即 cd 指令。例如，将 GDB 调试器的工作目录修改为 /tmp/demo，则执行指令为：

(gdb) cd /tmp/demo

由此，GDB 调试器的工作目录就变成了 /tmp/demo。

4) 某些场景中，目标调试程序的执行还需要临时修改 PATH 环境变量，此时就可以借助 path 指令，例如：

(gdb) path /temp/demo
Executable and object file path: /temp/demo:/usr/local/sbin:/usr/local/bin...

注意，此修改方式只是临时的，退出 GDB 调试后会失效。

5) 默认情况下，GDB 调试的程序会接收 set args 等方式指定的参数，同时会将输出结果打印到屏幕上。而通过对输入、输出重定向，可以令调试程序接收指定文件或者终端提供的数据，也可以将执行结果输出到文件或者某个终端上。

例如，将 main.exe 文件的执行结果输出到 a.txt 文件中，执行如下命令：

(gdb) run > a.txt

由此，在 GDB 调试的工作目录下就会生成一个 a.txt 文件，其中存储的即为 main.exe 的执行结果。

总的来说，只有将调试程序所需的运行环境搭建好后，才能使用 run 或者 start 命令开始调试。如下是一个完整的实例，演示了 GDB 调试 mian.exe 之前所做的准备工作：

[root@bogon demo]# pwd <--显示当前工作路径
/tmp/demo
[root@bogon demo]# ls <-- 显示当前路径下的文件
a.txt main.c main.exe
[root@bogon demo]# cd ~ <-- 进入 home 目录
[root@bogon ~]# gdb -q <-- 开启 GDB 调试器
(gdb) cd /tmp/demo <-- 修改 GDB 调试器的工作目录
Working directory /tmp/demo.
(gdb) file main.exe <-- 指定要调试的目标文件
Reading symbols from main.exe...
(gdb) set args a.txt <-- 指定传递的数据
(gdb) run <-- 运行程序
Starting program: /tmp/demo/main.exe a.txt
file open true[Inferior 1 (process 43065) exited normally]

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