Linux工具学习之【gdb】

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文章目录

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📘前言

**

vim

可以编写代码，

gcc/g++

可以编译代码，此时只最后一件神器，就能进行完整的开发工作，那就是通过

gdb

调试代码，毕竟谁都不敢保证自己的代码没有问题，所以就有调试器这种东西帮助我们定位问题，进而解决问题**

---

📘正文

**现在让我们一起进入

gdb

的世界，体验纯命令行调试代码的妙处**
注意：**需要提前下载好

gdb

**

$ sudo yum install -y gdb

📖生成可调试文件

**可能有的同学一安装好

gdb

就迫不及待地开始了调试，通过

gdb 最终生成文件

进入

gdb

后，会发现什么指令都用不了，除了

q

退出

gdb

和

r

运行程序**

原因很简单：**

gcc/g++

默认生成的程序为

realse

发行版，也就是说不含调试信息，所以我们首先要解决这个问题**

📃realse 与 debug

程序分为

realse

与

debug

两个版本，其中前者是给测试工程师找毛病的，而后者则是我们开发使用的版本，

debug

内置很多调试信息，因此它能很好的进行调试

而

gcc/g++

默认不会生成

debug

版的可执行程序，我们可以通过指令来搜索默认生成的程序中是否含有调试信息

$ readelf -S myfile | grep -i debug    //在默认生成的可执行程序 myfile 中查找调试信息

想要解决问题也很简单：**在编译时，指定编译器生成

debug

版的程序就行了**

注意：**因为已经学习了

Makefile

，我们直接在文件中更改就行了**

//Makefile 文件中
$ gcc test.c -o myfile -g -std=c99
//注意：其中 -g 就是指定其生成 debug 版的程序；-std=c99 是让其支持C99标准

**我们先通过

make clean

指令清理原来的解决方案，然后再通过

make myfile

指令编译程序**
得到可执行程序后，用同样的方法对其进行查找

接下来就可以愉快的进入

gdb

进行调试了

📖调试打开与关闭

**首先要学习如何打开和关闭

gdb

**

📃启动调试

我们调试的对象是已经生成的可执行程序，并非最开始的源文件
这很好理解，因为在VS中也是先编译、再调试

通过

Makefile

的自动化任务生成

myfile

可执行程序
然后通过指令

gdb myfile

即可进入调试

$ gdb myfile    //进入 gdb 调试

注意：**调试的是最终生成的可执行程序；要确保生成的程序为

debug

版，不然后续无法调试**

📃l 查看代码

**只要进入了

gdb

，我们可以通过

l

指令随时随地查看我们的代码，且查看代码时不会干扰其他调试命令**

**

l

命令一般是配合数字进行查看，每次只可查看十行，如

l 1

就表示从代码第一行开始查看其前后十行，按回车后可接着往下展示，直到代码展示完毕**

(gdb) l 1//从代码第一行开始查看其前后十行(gdb) l    //默认查看代码最中间的十行内容

注意：**经过测试发现，

l

的查看策略是每次展示十行，然后想要查看的第n行位于中间，

l 1

能直接能从第一行开始的原因是前面已经没有代码了，因此如果默认只输入

l

就会展示当前代码的最中间位置前后十行**

📃退出调试

**

gdb

退出不像

vim

那样麻烦，指令

q

就表示退出

gdb

调试**

(gdb) q    //退出 gdb 调试

📖运行与断点

调试最重要的目的是帮助我们快速定位到问题，然后分析解决，此时断点就显得很重要了，如果没有断点，那只能一步步的调试，效率很低，下面就来看看如何让程序在

gdb

中跑起来及断点相关操作

📃r 运行程序

gdb

中能直接快速运行程序，假设没有断点，那么程序会直接运行出结果

(gdb) r    //运行程序

**其实此时可以直接把这个看作VS中的黑框框，

r

就相当于

F5

，在没有断点的情况下，程序会直接出结果的，而最终的结果值也会紧跟着输出**

📃b 断点操作

断点在

gdb

中意为

breakpoint

，其中首字母

b

就表示断点的意思，因为是纯命令行操作，所以刚开始调试麻烦点是必然的

🖋️设置断点

**指令

b

需要配合行号或函数名进行断点设置**

(gdb) b 行号    //在指定行号打断点(gdb) b 函数名    //在指定函数处打断点

注意：纯命令打的断点不如图形化界面直观，但我们也可以通过指令查看断点信息

🖋️查看断点信息

指令

info b

可以搜索所有断点，并展示其详细信息

(info) b    //查看所有断点信息

🖋️编号含义

查看断点信息时，会发现有一栏

num

，这表示每个断点的编号，**因为我们不能直接对断点进行区分，于是就需要引入编号这个概念，这个概念在

gdb

很多地方都有体现**

注意：**除非

gdb

关闭，否则它的编号是一直累计的，比如我们把断点1、2都删了，然后再新打一个断点，断点编号就为3**

🖋️取消断点

**有时候想取消断点，就可以通过

d 断点编号

，取消指定断点**

(gdb) d 断点编号    //由此可见断点编号的重要性

**有了断点之后，我们就可以配合

r

指令，运行至断点处**

注意：**不同于VS中的

F5

，

r

指令要么运行至最近一个断点处，要么将程序运行完，也就是说，

r

是无法实现两个断点间移动的，再次按

r

会提示是否重新运行程序**

📖单行与单步

调试这个东西总得一步一步来，不然问题就不好找到了

📃n 单行调试

单行调试即逐过程调试，对应着VS中的

F10

，即遇到函数不会进入，指令为

n

(gdb) n    //单行调试，不会进入函数内部

单行：一行一行的来，每次运行完一行内容即可

📃s 单步调试

单步调试对应着VS中的

F11

，不同于单行调试，单步调试能进入函数内部，指令为

s

(gdb) s    //单步运行，会进入函数内部

单步：即一步一步的来，如果遇到函数，就会进入函数内部，确保程序的每一步都被执行

📖查看变量

调试过程中还有一个很重要的工作：**查看变量信息，如VS中的监视窗口，假设没有监视功能，那么我们可能连变量的变化情况都无法捕捉到，庆幸的是

gdb

支持监视功能**

📃bt 查看调用堆栈

**程序运行时，会先为

main

函数建立栈帧，然后运行程序，如果遇到函数，就会为函数建立栈帧，执行函数，因此程序的运行本质上就是栈帧的创建与销毁**

**我们可以通过指令

bt

查看当前程序的堆栈调用情况**

(gdb) bt    //查看调用堆栈情况

📃p 临时查看变量

指令

p 变量

可以查看指定变量的信息

(gdb) p 变量    //查看变量的信息

注意：**指令

p

只能做到临时监视，当执行下一条指令后，原来监视的变量就看不到了；可以看出，

p

监视出的值也是有编号的，每调用一次指令，编号就会累加一次**

📃display 常显示变量

**

gdb

当然也支持一直监视变量，使用指令

display

即可**

(gdb) display 变量    //常显示变量信息，不会随着指令的执行而消失

注意：**如果我们忘记了程序中有哪些变量，可以随时随地通过

l

指令查看，像这种查看式的指令，是不会影响其他指令运行的；不难发现，常显示的变量也有属于自己的编号，这个编号运行机制跟断点的一样，只要

gdb

不退出，它是会一直累加的**

编号存在的主要意义就是方便我们进行监视变量删除

(gdb) undisplay 变量编号    //取消监视指定变量

📖快速跳转

**

gdb

提供了一些快速跳转的指令，赋予了我们在不打断点的情况下进行跳转的权力（注：先要打断点将程序运行起来），这是VS做不到的**

📃until 指定行

程序运行后，我们可以直接通过

until 行号

的方式跳转至指定行，这个指令通常用来跳过循环

(gdb) until 行号    //跳转至指定行

📃finish 函数

这个指令主要是针对函数的，直接

finish

就可以在不打断点的情况下，跑完当前函数

(gdb) finish     //在不打断点的情况下跑完当前函数

📃c 断点

这个指令就是针对断点的了，前面说过

r

无法实现两个断点间的跳转，因此有一个专门的命令

c

进行断点跳转（注：依然需要先通过

r

指令把程序跑起来）

(gdb) c    //进行断点间的跳转

📖其他命令

接下来再列举一些其他命令

📃disable 断点使能

使能 的意思就是开关，比如电灯的开与关，我们的断点也能设置开关状态，在不取消断点的情况下让断点失效

(gdb) disable 断点编号    //关闭断点

能关闭当然也能打开

(gdb) enable 断点编号    //打开断点

📃set var 设置条件

给变量设置条件，使程序运行至设定值那一步，比如

set var i=5

后，程序就运行至

i=5

的那一步了

(gdb) set var 变量值    //设置变量值

这个功能就像VS中的给断点设置条件，然后跳转

📃ptype 查看变量类型

**本文只是介绍了部分常用指令，关于

gdb

还有很多很多指令，一时半会是学不完的，感兴趣的同学可以去这篇文章里看看《GDB使用详解》**

---

📘总结

**以上就是关于

Linux

工具：

gdb

的全部介绍了，

gdb

是一款功能丰富的调试器，它赋予了我们在纯命令行环境下调试代码的能力，虽然它的使用门槛高，但用熟后就会很顺手，配合我们之前学习过的

vim

、

gcc

，能做到像VS那样的开发环境，让我们的

Linux

使用场景更加丰富**

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