4. 变量与内存查看：print格式化输出、x命令查看内存、display自动显示变量、set var修改变量值、call调用函数

调试的核心是什么？说白了，就是搞清楚程序在运行时的「状态」。而状态最直接的体现，就是变量值和内存内容。GDB 在这块提供了非常强大的工具，今天我们就来逐个攻破。

4.1 print 命令：不只是打印那么简单

print 命令，简称 p，是调试时用得最频繁的命令。但很多人只用它来打印变量值，其实它的格式化输出功能非常实用。

基本用法很简单：

(gdb) p my_var
$1 = 42

这里 $1 是 GDB 自动分配的历史变量编号。你可以直接用 $1 来引用这个值，这在后续调试中很方便。

格式化输出才是重点。GDB 支持多种格式：

格式	说明	示例
`/x`	十六进制	`p/x 100` → 0x64
`/d`	有符号十进制	`p/d 0x64` → 100
`/u`	无符号十进制	`p/u -1` → 4294967295
`/o`	八进制	`p/o 64` → 0100
`/t`	二进制	`p/t 5` → 101
`/c`	字符	`p/c 65` → 'A'
`/f`	浮点数	`p/f 3` → 3.0

我的习惯：调试嵌入式底层代码时，我几乎只用 /x 和 /t。寄存器值、内存地址，用十六进制看最直观。二进制则用来检查位域或标志位。

举个例子，假设你有一个结构体指针：

(gdb) p *p_dev
$2 = {base_addr = 0x40020000, irq_num = 67, flags = 0x1a}
(gdb) p/x *p_dev
$3 = {base_addr = 0x40020000, irq_num = 0x43, flags = 0x1a}

看到区别了吗？/x 让所有字段都以十六进制显示，一眼就能看出 irq_num 是 0x43，对应十进制 67。这在对照芯片手册时特别有用。

4.2 x 命令：直接查看内存

x 命令（examine 的缩写）用来查看指定地址的内存内容。它的语法是：

x/[数量][格式][单位大小] 地址

单位大小很关键：

单位	说明
`b`	1 字节 (byte)
`h`	2 字节 (halfword)
`w`	4 字节 (word)
`g`	8 字节 (giant)

来看几个实际例子：

(gdb) x/10xb 0x40020000
0x40020000: 0x00  0x00  0x00  0x40  0x02  0x00  0x00  0x00
0x40020008: 0x43  0x00

(gdb) x/5xw 0x40020000
0x40020000: 0x40000000  0x00000002  0x00000043  0x00000000
0x40020010: 0x00000000

我曾经踩过的坑：有一次调试 DMA 传输，数据总是对不上。我用 x/10xb 看内存，发现字节顺序和预期相反。后来才意识到，ARM 内核是小端模式，低地址存的是低字节。从那以后，我每次看内存都会先确认字节序。

x 命令还支持用变量名作为地址：

(gdb) x/10xb &buffer
0x7fffffffe000: 0x41  0x42  0x43  0x44  0x00  0x00  0x00  0x00
0x7fffffffe008: 0x00  0x00

嗯，这里要注意，&buffer 取的是数组首地址，不是指针变量的地址。初学者容易搞混。

4.3 display：让变量自动更新

单步调试时，每次都要手动 p 一下变量，很烦对吧？display 命令就是干这个的。它会在每次程序暂停时，自动打印你指定的表达式。

(gdb) display/x counter
1: /x counter = 0x0a
(gdb) display/i $pc
2: x/i $pc = 0x4004f2 <main+10>: movl   $0x0,-0x4(%rbp)

每次执行 next 或 step 后，GDB 会自动显示这些信息：

(gdb) next
1: /x counter = 0x0b
2: x/i $pc = 0x4004f6 <main+14>: cmpl   $0x63,-0x4(%rbp)

常用命令：

display 表达式 — 添加自动显示项
info display — 列出所有自动显示项
undisplay 编号 — 删除指定编号的显示项
delete display 编号 — 同上
disable display 编号 — 临时禁用，不删除
enable display 编号 — 重新启用

我建议：调试循环时，把循环变量和关键指针都 display 出来。比如调试链表遍历，我会同时 display 当前节点指针和节点数据，一眼就能看出遍历是否正确。

4.4 set var：调试时修改变量

有时候你想「如果这个变量是另一个值，程序会怎样？」。不用重新编译，set var 直接改：

(gdb) set var counter = 100
(gdb) p counter
$4 = 100

也可以简写：

(gdb) set counter = 200

对于指针和结构体，同样支持：

(gdb) set var p_node->data = 0xff
(gdb) set var *p_buffer = 0xdeadbeef

注意：set var 改变的是程序运行时的内存值。如果你修改了不该改的地方（比如只读数据段），程序可能会崩溃。我曾经在调试一个 RTOS 任务时，不小心改了任务控制块的优先级，结果调度器直接乱套了。嗯，从那以后我改变量前都会先确认一下地址范围。

4.5 call：在调试中调用函数

call 命令让你在调试会话中直接调用程序里的函数。这在测试某个函数的行为时特别有用。

(gdb) call my_func(10, 20)
$5 = 30

也可以调用库函数：

(gdb) call printf("hello from gdb\n")
hello from gdb
$6 = 18

甚至可以用来修改程序状态：

(gdb) call memset(buffer, 0, 256)
(gdb) call free(ptr)

我的经验：调试内存泄漏时，我经常用 call 调用自定义的内存统计函数。比如 call print_mem_usage()，直接在调试器里看当前堆内存分配情况，比加日志方便多了。

不过要注意，call 会真正执行函数，如果函数有副作用（比如修改全局变量、操作硬件），那后果是真实的。我曾经在调试一个电机驱动时，不小心 call 了一个启动电机的函数，结果调试器里的电机真的转起来了...还好只是空载测试。

知识体系总览

下面这张图总结了本章的核心内容，方便你快速回顾：

这五个命令组合起来，基本覆盖了调试过程中 90% 的变量和内存操作需求。我个人习惯是：先 display 关键变量，然后单步执行，偶尔用 x 确认内存布局，遇到需要测试的场景就用 set var 或 call。这套组合拳打下来，大部分 bug 都无所遁形。

  一句话总结：print 让你看清变量，x 让你看透内存，display 帮你自动跟踪，set var 和 call 让你在运行时「动手脚」。掌握这五个命令，调试效率至少提升一倍。

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📚 课程目录

4. 变量与内存查看：print格式化输出、x命令查看内存、display自动显示变量、set var修改变量值、call调用函数

4.1 print 命令：不只是打印那么简单

4.2 x 命令：直接查看内存

4.3 display：让变量自动更新

4.4 set var：调试时修改变量

4.5 call：在调试中调用函数

知识体系总览