📚 课程目录第3章条件断点与观察点

3. 条件断点与观察点

任务目标

本案例通过一个包含循环与变量修改的C程序，演示如何在GDB中设置条件断点（当特定条件满足时暂停）与观察点（监控变量值变化时暂停），并验证两种机制均能准确命中目标位置。

环境与准备

需要Linux环境与GDB（本文以GDB 12+为例）。创建以下C文件：

```c // watch_demo.c #include int main() { int sum = 0; int factor = 2; for (int i = 1; i <= 10; i++) { sum += i * factor; if (i == 5) { factor = 4; // 第5次循环后修改factor } } printf("sum = %d\n", sum); return 0; } ```

编译（-g 保留调试信息）：

```bash gcc -g -o watch_demo watch_demo.c ```

GDB调试命令

启动GDB并依次执行以下操作：

设置条件断点：在 sum += i * factor; 行暂停，仅当 i == 8 时命中。
设置观察点：监控 factor 变量，当其值从2变为4时暂停。
继续执行，观察两次暂停位置与变量值。

完整GDB命令序列：

```bash gdb ./watch_demo # 在GDB内部执行： (gdb) break 7 if i == 8 (gdb) watch factor (gdb) run # 第一次暂停：条件断点命中，此时 i=8, factor=4（因为factor已在i=5时被修改） (gdb) print i (gdb) print factor (gdb) continue # 第二次暂停：观察点命中，提示 factor 值发生变化（从2变为4） (gdb) print factor (gdb) continue # 程序运行至结束 ```

验证方法与判定标准

执行上述命令后，按以下标准确认调试成功：

条件断点验证：第一次暂停时，GDB提示 Breakpoint 1, main () at watch_demo.c:7，且 print i 输出 $1 = 8。若断点无条件，则会在 i=1 时首次暂停，此处条件断点确保跳过前7次循环。
观察点验证：第二次暂停时，GDB提示 Hardware watchpoint 2: factor 并显示 Old value = 2、New value = 4。这证明观察点捕获了 factor 在 i==5 时的赋值操作。
程序完整性：最终 continue 后程序正常退出，输出 sum = 190（可通过手动计算验证：前4次循环 sum=2+4+6+8=20，第5次 sum+=10 后 factor 变为4，第6~10次 sum+=24+28+32+36+40=160，总计 20+10+160=190）。

关键说明

观察点依赖硬件寄存器，若环境不支持（提示 Could not insert hardware watchpoint），可改用软件观察点 rwatch factor 或 awatch factor，但本案例中 watch 已足够。
条件断点中的变量 i 必须在当前作用域可见，此处 i 为 for 循环局部变量，在断点行（第7行）作用域内有效。
若需观察表达式变化（如 sum 每次增加的值），可使用 watch sum，但会频繁触发；本案例聚焦 factor 的单次跳变，更易观察。