GDB and LLDB · 3/12

디버거로 상태 들여다보기 — 변수·메모리·레지스터·STL 추적

2026년 5월 24일 · Hawk · 4분 읽기

gdb lldb Memory Inspection STL

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#`print`의 한계

Ch 2에서 print x 같은 기본 명령을 봤습니다. 실무에서는 그것만으로는 부족한 자리가 자주 등장합니다.

포인터가 가리키는 메모리 덩어리를 보고 싶다 → x/...
변수의 타입을 모를 때 → ptype
std::vector 안의 실제 원소를 보고 싶다 → pretty printer
레지스터에 살아 있는 최적화된 변수 → info registers
연결 리스트를 따라가며 모든 노드를 보고 싶다 → 반복문 또는 스크립트

이 장은 그 깊은 조사를 다룹니다.

#`x` — 메모리 examine

GDB의 가장 강력한 명령 중 하나. 임의 주소의 메모리를 원하는 형식으로 봅니다.

1
x/[N][f][u] addr
2

3
N: 출력 개수
4
f: 형식 (x=16진수, d=10진수, s=문자열, i=명령어 등)
5
u: 단위 (b=byte, h=halfword, w=word, g=giant)

#예시

1
(gdb) x/16xb 0x7fff1234       # 16바이트를 byte 단위 16진수로
2
0x7fff1234:  0x48  0x65  0x6c  0x6c  0x6f  0x2c  0x20  0x77
3
0x7fff123c:  0x6f  0x72  0x6c  0x64  0x00  0x00  0x00  0x00
4

5
(gdb) x/4wx 0x7fff1234         # 4 word(4byte) 단위 16진수
6
0x7fff1234:  0x6c6c6548  0x77202c6f  0x646c726f  0x00000000
7

8
(gdb) x/s 0x7fff1234            # 문자열로 (널 종료까지)
9
0x7fff1234:  "Hello, world"
10

11
(gdb) x/i $pc                   # 현재 instruction
12
=> 0x401234 <main+10>: mov $0x0, %eax
13

14
(gdb) x/20i $pc                 # 20개 명령어

#형식 지정자

`f`	의미
`x`	16진수
`d`	부호 있는 10진수
`u`	부호 없는 10진수
`o`	8진수
`t`	2진수
`c`	문자
`s`	문자열
`f`	float
`i`	명령어 (디스어셈블리)
`a`	주소 (심볼과 함께)

#단위

`u`	의미	크기
`b`	byte	1
`h`	halfword	2
`w`	word	4
`g`	giant	8

#LLDB의 동등 명령

1
(lldb) memory read --format hex --size 1 --count 16 0x7fff1234
2
(lldb) memory read --format string 0x7fff1234
3
(lldb) memory read -fc 0x7fff1234     # alias
4
(lldb) x/16xb 0x7fff1234              # GDB-style alias 동작!

LLDB는 GDB의 x 문법을 alias로 지원합니다. 같은 문자열을 양쪽에서 쓰면 됩니다.

#`ptype` / `whatis` — 타입 정보

1
(gdb) ptype my_struct
2
type = struct Point {
3
    int x;
4
    int y;
5
    char name[20];
6
}
7

8
(gdb) whatis my_struct
9
type = struct Point
10

11
(gdb) ptype my_var
12
type = std::vector<int, std::allocator<int>>

ptype은 전체 정의, whatis는 타입 이름만. 외부 라이브러리의 구조체를 처음 만났을 때 매우 유용.

1
(gdb) ptype /o my_struct      # offset 함께 (멤버 위치)
2
type = struct Point {
3
/*  0     |     4 */    int x;
4
/*  4     |     4 */    int y;
5
/*  8     |    20 */    char name[20];
6
                       /* total size (bytes):   28 */
7
}

/o 옵션이 각 멤버의 byte offset과 크기를 같이 보여 줍니다. 메모리 레이아웃 디버깅에 결정적.

LLDB:

1
(lldb) type lookup Point
2
(lldb) frame variable --raw my_struct

#`info registers` — 레지스터

1
(gdb) info registers
2
rax  0x55555555515f  93824992293215
3
rbx  0x0  0
4
rcx  0x0  0
5
rdx  0x7fffffffe458  140737488348248
6
rsi  0x7fffffffe448  140737488348232
7
rdi  0x1  1
8
rbp  0x7fffffffe340  0x7fffffffe340
9
rsp  0x7fffffffe320  0x7fffffffe320
10
r8   0x0  0
11
r9   0x0  0
12
r10  0xfffffffffffff34c -3252
13
r11  0x202  514
14
r12  0x555555555100  93824992292096
15
rip  0x55555555515f  0x55555555515f <main+22>
16
eflags 0x202  [ IF ]
17
cs  0x33  51
18
ss  0x2b  43

자주 보는 레지스터:

rip (또는 pc) — 명령어 포인터. 다음에 실행할 명령.
rsp — 스택 포인터. 현재 스택 top.
rbp — base 포인터. 현재 함수의 stack frame 시작.
rax — 반환값 자리 (System V ABI).
rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9 — 함수 인자 1~6번째.

1
(gdb) print $rax              # 레지스터를 변수처럼 참조
2
$1 = 0x55555555515f
3

4
(gdb) info registers rax rip

LLDB:

1
(lldb) register read
2
(lldb) register read rax rip
3
(lldb) print $rax             # 동일

#어셈블리 + 레지스터 보기

1
(gdb) disassemble
2
Dump of assembler code for function main:
3
   0x000055555555513f <+0>:     push   %rbp
4
   0x0000555555555140 <+1>:     mov    %rsp,%rbp
5
=> 0x0000555555555143 <+4>:     mov    $0x5,%eax
6
   0x0000555555555148 <+9>:     mov    %eax,-0x4(%rbp)
7
   ...
8

9
(gdb) disassemble /m           # 소스와 함께

=> 화살표가 현재 명령어. 최적화 코드 추적에 필수.

#STL 컨테이너 — pretty printer

1
std::vector<int> v = {1, 2, 3, 4, 5};

기본 print로 보면:

1
(gdb) print v
2
$1 = std::vector of length 5, capacity 5 = {1, 2, 3, 4, 5}

깔끔하게 나오죠. 이게 GDB pretty printer의 결과입니다. libstdc++가 python 스크립트를 함께 배포해 자동 적용됩니다.

#pretty printer가 안 보일 때

1
(gdb) print v
2
$1 = {_M_impl = {<std::allocator<int>> = {<__gnu_cxx::new_allocator<int>>...

이런 내부 구현 그대로 나오면 pretty printer 비활성화 상태.

1
(gdb) info pretty-printer

목록에 *libstdc++*가 없으면 설치 또는 GDB 설정 필요.

#LLDB의 STL

1
(lldb) print v
2
(std::vector<int, std::allocator<int> >) $0 = size=5 {
3
  [0] = 1
4
  [1] = 2
5
  [2] = 3
6
  [3] = 4
7
  [4] = 5
8
}

LLDB는 기본 빌트인 formatter가 있어 별도 설정 불필요. libc++ 컨테이너에 최적화. libstdc++ 사용 시 일부 형식이 살짝 다를 수 있음.

#자주 보는 STL 컨테이너

1
(gdb) print my_map
2
$1 = std::map with 3 elements = {[1] = "one", [2] = "two", [3] = "three"}
3

4
(gdb) print my_set
5
$2 = std::set with 4 elements = {1, 2, 3, 4}
6

7
(gdb) print my_string
8
$3 = "hello world"
9

10
(gdb) print my_pair
11
$4 = {first = 1, second = "value"}
12

13
(gdb) print my_optional
14
$5 = std::optional containing 42
15

16
(gdb) print my_unique_ptr
17
$6 = std::unique_ptr<int> = {get() = 0x55555555a2b0}

std::unique_ptr 안의 값 보기:

1
(gdb) print *my_unique_ptr
2
$7 = 42

C++17 / C++20 컨테이너 (std::variant, std::span 등)는 GDB 버전에 따라 지원이 다름.

#포인터 / 연결 리스트 따라가기

1
struct Node {
2
    int value;
3
    struct Node* next;
4
};

1
(gdb) print head
2
$1 = (Node *) 0x55555555a000
3

4
(gdb) print *head
5
$2 = {value = 1, next = 0x55555555a020}
6

7
(gdb) print *head->next
8
$3 = {value = 2, next = 0x55555555a040}
9

10
(gdb) print *head->next->next
11
$4 = {value = 3, next = 0x0}

하나씩 따라가는 게 귀찮으면 — GDB 스크립트 사용 (Ch 9).

1
(gdb) set $p = head
2
(gdb) while $p != 0
3
 >print $p->value
4
 >set $p = $p->next
5
 >end
6
$5 = 1
7
$6 = 2
8
$7 = 3

수동 루프로 모든 노드를 출력. 임시 변수 $p로 진행 상태 추적.

#연결 리스트 길이 측정

1
(gdb) set $count = 0
2
(gdb) set $p = head
3
(gdb) while $p != 0
4
 >set $count = $count + 1
5
 >set $p = $p->next
6
 >end
7
(gdb) print $count
8
$1 = 1000

리스트가 무한 루프인지, 예상한 길이인지 즉시 확인.

#동적 캐스트 — 다형성 객체

1
class Base { virtual ~Base() {} };
2
class Derived : public Base { int extra; };
3

4
Base* p = new Derived();

p를 print하면 Base 멤버만 보입니다.

1
(gdb) print *p
2
$1 = {_vptr.Base = 0x...}

실제 타입은 Derived인데. 동적 타입 캐스트로 해결.

1
(gdb) set print object on
2
(gdb) print *p
3
$2 = (Derived) {<Base> = {_vptr.Base = 0x...}, extra = 42}

set print object on을 켜면 GDB가 vtable로 실제 타입을 추적. C++ 다형성 디버깅에 필수.

또는:

1
(gdb) print *(Derived*)p
2
$3 = {<Base> = ..., extra = 42}

명시적 다운캐스트.

#메모리 비교 — `compare-sections`

1
(gdb) compare-sections

코어 덤프와 실행 파일의 .text section을 비교. 바이너리 변조 의심 시 사용.

#`find` — 값으로 메모리 검색

1
(gdb) find 0x7fff1000, 0x7fff2000, 0x12345678
2
0x7fff1234
3
1 pattern found.

0x7fff1000부터 0x7fff2000까지 *4바이트 값 0x12345678*을 검색.

1
(gdb) find /b 0x7fff1000, +1024, 'A', 'B', 'C'
2
0x7fff1456

/b(byte)로 *바이트 시퀀스 “ABC”*를 검색. 패턴 매칭으로 메모리에서 알려진 값 찾기.

LLDB:

1
(lldb) memory find -s "ABC" 0x7fff1000 0x7fff2000

#문자열 안의 문자 코드

1
(gdb) print "hello"[2]
2
$1 = 0x6c 'l'
3

4
(gdb) printf "%d\n", "hello"[2]
5
108

C/C++ 문자열을 코드 포인트로 보고 싶을 때. ASCII 코드를 알아내려고 외부 도구를 쓰지 않아도 됨.

#`dump` / `restore` — 메모리 저장과 복원

1
(gdb) dump binary memory dump.bin 0x7fff1000 0x7fff2000

0x7fff1000 ~ 0x7fff2000 메모리를 binary 파일로 저장. 나중에 외부 도구로 분석하거나 디버깅 세션 간 복원.

1
(gdb) restore dump.bin binary 0x7fff1000

저장한 파일을 같은 주소에 복원. 프로세스 상태 일부를 갖고 가는 트릭.

#자동 호출 — expression 안의 함수

1
size_t length(const char* s);

GDB에서 print length(my_str)을 하면 진짜 함수가 호출됩니다. 디버거 안에서 Side effect가 생길 수 있음:

1
(gdb) print add(1, 2)      # 정상
2
$1 = 3
3

4
(gdb) print free(my_ptr)   # ⚠️ 진짜 free 호출됨!

my_ptr이 실제로 해제됩니다. 디버깅 후 상태가 망가짐. 함수 호출 시 부작용 확인 필수.

#최적화된 변수 — “optimized out”

1
(gdb) print x
2
$1 = <optimized out>

-O2 이상에서 컴파일러가 변수를 제거했습니다. 가능한 방법:

-O0 또는 -Og로 재빌드 — 가장 확실. 디버깅 친화 최적화.
레지스터 확인 — 변수가 레지스터에 살아 있을 수 있음. info registers.
함수 인자로 추정 — 호출 시점에 어디 들어갔는지 디스어셈블리.

<optimized out>을 만나면 재컴파일이 가장 안전합니다.

#정리

x: 임의 주소의 메모리를 원하는 형식으로. GDB의 가장 강력한 명령 중 하나.
ptype /o: 구조체의 멤버 offset과 크기까지. 메모리 레이아웃 디버깅.
info registers: 레지스터 + 어셈블리 동시 추적.
STL pretty printer: GDB는 python 스크립트, LLDB는 내장.
연결 리스트 따라가기: while 루프로 수동 트래버스.
set print object on: C++ 다형성 객체의 실제 타입 자동 캐스트.
find: 메모리에서 값·패턴 검색.
함수 호출 side effect 주의.
최적화된 변수는 <optimized out> → 재빌드 또는 레지스터.

#다음 장 예고

Ch 4: Backtrace와 프레임에서는 호출 스택을 더 깊이 다룹니다. bt의 상세, 프레임 이동, inline 함수, 코어 덤프의 backtrace.

#참고 자료

GDB and LLDB · 3 of 12

DWARF 디버그 정보 — 디버거가 변수와 라인을 찾는 방식

DWARF 표준, DIE / abbrev / line / location, expression VM, CFI, split-DWARF.

2026년 5월 24일·gdb

GDB·LLDB 실전 팁 — STL·최적화 코드·시간 역행 디버깅

STL pretty-printers, -O2 디버깅, .gdbinit 추천, rr time-travel. 시리즈 마무리.

2026년 5월 24일·gdb

GDB·LLDB Python 스크립팅 — Pretty-Printer·Custom Command

GDB / LLDB Python API. pretty-printer 작성, 커스텀 명령, 자동화, MI.

2026년 5월 24일·gdb

디버거로 상태 들여다보기 — 변수·메모리·레지스터·STL 추적

#`print`의 한계

#`x` — 메모리 examine

#예시

#형식 지정자

#단위

#LLDB의 동등 명령

#`ptype` / `whatis` — 타입 정보

#`info registers` — 레지스터

#어셈블리 + 레지스터 보기

#STL 컨테이너 — pretty printer

#pretty printer가 안 보일 때

#LLDB의 STL

#자주 보는 STL 컨테이너

#포인터 / 연결 리스트 따라가기

#연결 리스트 길이 측정

#동적 캐스트 — 다형성 객체

#메모리 비교 — `compare-sections`

#`find` — 값으로 메모리 검색

#문자열 안의 문자 코드

#`dump` / `restore` — 메모리 저장과 복원

#자동 호출 — expression 안의 함수

#최적화된 변수 — “optimized out”

#정리

#다음 장 예고

#참고 자료

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이 글을 참조하는 글 (2)

#print의 한계

#x — 메모리 examine

#예시

#형식 지정자

#단위

#LLDB의 동등 명령

#ptype / whatis — 타입 정보

#info registers — 레지스터

#어셈블리 + 레지스터 보기

#STL 컨테이너 — pretty printer

#pretty printer가 안 보일 때

#LLDB의 STL

#자주 보는 STL 컨테이너

#포인터 / 연결 리스트 따라가기

#연결 리스트 길이 측정

#동적 캐스트 — 다형성 객체

#메모리 비교 — compare-sections

#find — 값으로 메모리 검색

#문자열 안의 문자 코드

#dump / restore — 메모리 저장과 복원

#자동 호출 — expression 안의 함수

#최적화된 변수 — “optimized out”

#정리

#다음 장 예고

#참고 자료

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#`print`의 한계

#`x` — 메모리 examine

#`ptype` / `whatis` — 타입 정보

#`info registers` — 레지스터

#메모리 비교 — `compare-sections`

#`find` — 값으로 메모리 검색

#`dump` / `restore` — 메모리 저장과 복원