g++与gdb简单学习

本文的内容由智谱清言产生

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使用g++编译C++程序

使用gdb设置断点，反汇编代码，单步执行

int main()
{int a = 1;a++;return 0;
}

1.编译程序：使用 g++ 编译器将 C++ 源代码编译成 IA-32 可执行文件。

这可以通过添加 -m32 标志来实现，该标志指示编译器生成 32 位代码。

-o test：这是输出选项，用于指定编译后生成的可执行文件的名称。在这个例子中，编译生成的可执行文件将被命名为 test。

2. 启动 GDB：

Copyright (C) 2015 Free Software Foundation, Inc.

GDB 的版权归属自由软件基金会（Free Software Foundation），并且是 2015 年的版本。
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

GDB 是在 GNU 通用公共许可证（GPL）版本 3 或更高版本的条款下发布的。你可以在这个网址找到更多关于许可证的信息。
This is free software: you are free to change and redistribute it.

这个软件是自由软件，你可以自由地修改和重新分发它。
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"
and "show warranty" for details.

表明在法律允许的范围内，这个软件不提供任何形式的担保。你可以通过输入 “show copying” 和 “show warranty” 命令来查看更多细节。
This GDB was configured as "i686-w64-mingw32".

当前的 GDB 实例是为 i686-w64-mingw32 平台配置的，这意味着它是为 32 位 x86 架构的 Windows 系统编译的。
Type "show configuration" for configuration details.

你可以通过输入 “show configuration” 命令来查看 GDB 的配置详情。
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>.

如果你在使用 GDB 时发现了错误，可以访问这个网址来获取报告错误的指南。
Find the GDB manual and other documentation resources online at:
<http://www.gnu.org/software/gdb/documentation/>.

你可以在这个网址找到 GDB 的手册和其他文档资源。
For help, type "help".

如果你需要帮助，可以输入 “help” 命令来获取帮助信息。
Type "apropos word" to search for commands related to "word"...

你可以使用 “apropos word” 命令来搜索与某个单词相关的 GDB 命令。
Reading symbols from test...done.

这表明 GDB 已经从名为 “test” 的可执行文件中读取了符号信息，并准备好了进行调试。

3.设置断点：在 GDB 中，可以在 main 函数上设置一个断点，然后开始运行程序：

(gdb) break main
(gdb) run

4.反汇编代码：在 GDB 中，可以使用 disass 命令来反汇编代码。

例如，要反汇编 main 函数，可以使用以下命令：

(gdb) disass main

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汇编指令 movl $0x1,0xc(%esp) 是 IA-32 架构下的一个操作，用于在程序运行时修改变量的值或者设置内存中的特定位置。下面是对这个指令的详细解释：

movl：这是 “move long” 的缩写，表示这个指令用于移动（复制）一个 32 位（长字）的数据。
$0x1：这是一个立即数（immediate value），即数字 1 的十六进制表示。在 IA-32 架构中，立即数前通常有一个美元符号（$）。
0xc(%esp)：这是一个基于栈指针（ESP）的间接内存地址。%esp 是栈指针寄存器，它指向当前栈帧的顶部。0xc 是一个偏移量，表示从 ESP 寄存器指向的地址向前（向低地址方向）偏移 12 个字节（因为 0xc 是十六进制的 12）。

所以，整个指令的意思是：

将立即数 1（32 位）复制到 ESP 寄存器指向的地址减去 12 字节的位置。

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汇编指令 addl $0x1,0xc(%esp) 在 IA-32 架构下用于执行加法操作。下面是对这个指令的详细解释：

addl：这是 “add long” 的缩写，表示这个指令用于执行 32 位（长字）数据的加法操作。

所以，整个指令的意思是：

将 ESP 寄存器指向的地址减去 12 字节的内存位置中的 32 位值增加 1

这里假设 var 是在栈上分配的，并且它距离 ESP 寄存器指向的位置有 12 字节的偏移。指令 addl $0x1,0xc(%esp) 将会对这个局部变量执行加 1 操作。

这个指令通常用于实现变量自增，或者在循环中进行计数器的递增。由于它直接操作内存中的值，因此它不会影响 EAX（累加器）寄存器中的内容，除非该内存位置恰好是 EAX 寄存器的别名。

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5.单步执行：可以使用 ni（next instruction）或 si（step instruction）命令单步执行汇编指令。ni 会在执行下一条指令后停止，而 si 会进入函数调用内部。

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IA-32是什么？

IA-32，全称为Intel Architecture 32-bit，是英特尔公司开发的一种32位处理器架构，也常被称为x86架构。这个架构支持32位操作，包括32位寄存器、32位内存寻址和32位数据路径。以下是IA-32架构的一些关键特点：

寄存器：IA-32架构包括一系列通用寄存器（如EAX, EBX, ECX, EDX等），专用寄存器（如ESP, EBP, EIP, EFLAGS等），以及段寄存器（如CS, DS, ES, FS, GS, SS）。
内存模型：它使用分段内存模型，将内存划分为不同的段，每个段有独立的基址和界限。
指令集：IA-32指令集非常丰富，支持多种数据类型和操作，包括算术运算、逻辑运算、数据传输、控制流等。
保护模式：IA-32架构支持保护模式，允许操作系统实现多任务处理、内存保护和权限控制。
兼容性：IA-32架构向后兼容早期的16位x86架构，即实模式，这意味着它能够运行为早期x86处理器编写的软件。
扩展：随着时间的推移，英特尔在IA-32架构上增加了许多扩展，如MMX、SSE、SSE2、SSE3等，以支持多媒体和浮点运算等高级功能。