GDB高级技巧—反向调试，让代码回退的方法

1、什么是反向调试
2、reverse指令
3、record指令
3、实战

1、什么是反向调试

反向调试是一种高级调试技术，可以让程序已经执行了一段时间后，回退到过去的状态并重新执行。这意味着你可以回到程序执行中的任何点，查看变量的值、堆栈跟踪以及程序执行路径。反向调试可以让我们快速、准确地定位出程序中的错误或异常的根本原因。

简单来说，就是一种可以让程序逻辑逆序执行的调试技术。通过它，你可以随时中断程序的正常执行，然后逆序执行，让程序回到过去，并可以查看任意时间点的任意信息。

2、reverse指令

reverse-next(rc): 参考next(n), 逆向执行一行代码，遇函数调用不进入
reverse-nexti(rni): 参考nexti(ni), 逆向执行一条指令，与函数调用不进入
reverse-step(rs): 参考step(s), 逆向执行一行代码，遇函数调用则进入
reverse-stepi(rsi): 参考setpi(si)，逆向执行一条指令，与函数调用则进入
reverse-continue(rc): 参考continue(c), 逆向继续执行
reverse-finish: 参考finish，逆向执行，一直到函数入口处
reverse-search(): 参考search，逆向搜索
set exec-direction reverse: 设置程序逆向执行，执行完此命令后，所有常用命令如next, nexti, step, stepi, continue、finish等全部都变成逆向执行
set exec-direction forward: 设置程序正向执行，这也是默认的设置

3、record指令

record: 记录程序执行过程中所有状态信息
record stop: 停止记录状态信息
record goto: 让程序跳转到指定的位置, 如record goto start、record goto end、record goto n
record save filename: 把程序执行历史状态信息保存到文件，默认名字是gdb_record.process_id
record restore filename: 从历史记录文件中恢复状态信息
show record full insn-number-max：查看可以记录执行状态信息的最大指令个数，默认是200000
set record full insn-number-max limit：设置可以记录执行状态信息的最大指令个数
set record full insn-number-max unlimited：记录所有指令的执行状态信息

3、实战

首先准备c++代码，以下操作都在centos7系统上进行，尝试了下windows不支持反向调试，也许是我没找到方法；

1、调试代码

main.cpp文件内容如下

#include <iostream>
int getAge(){
    int count=0;
    count ++;
    std::cout <<"getAge function" << std::endl;
    return 1;
}
int main() {
    std::cout << "Hello, World! yeindong" << std::endl;
    std::cout << "getAge:"<<getAge() << std::endl;
    return 0;
}

2、打包

g++ ./main.cpp -g -o main_gdb

3、开启gdb调试

gdb main_gdb

4、在第5行打上断点

break 5

5、运行到断点处

run

此时就已经运行到指定位置了，并且停住了

6、record 开始记录程序的执行轨迹

record

7、next 单步执行

next

执行2次next，在打印count的值，会发现已经从0变为1了；

8、reverse-next 回退

这条指令可以回退一步

reverse-next

回退后再打印count的值，会发现已经回到0值了；

9、总览

(gdb) break 5                             #第5打上断点
Breakpoint 1 at 0x400825: file ./main.cpp, line 5.   # 断点所在位置
(gdb) run                                 # 运行
Starting program: /tmp/main_gdb 
Hello, World! yeindong                    # cout 打印的内容
Breakpoint 1, getAge () at ./main.cpp:5   # 运行到断点处
5        int count=0;                      # 当前断点所在位置，未执行这行代码
(gdb) record                              # 开启记录轨迹
(gdb) next                                # 单步执行
6        count ++;                         # 当前断点所在位置，未执行这行代码
(gdb) print count                         # 打印count的值
$1 = 0
(gdb) next                                # 单步执行
7        std::cout <<"getAge function" << std::endl;# 当前断点所在位置，未执行这行代码
(gdb) print count                         # 打印count的值
$2 = 1
(gdb) reverse-next                        # 回退一步
6        count ++;                         # 当前断点所在位置，未执行这行代码
(gdb) print count                         # 打印count的值
$3 = 0