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Linux工具学习之【gdb】

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文章目录


📘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**

GDB调试器


📘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

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**
直接打开

📃realse 与 debug

程序分为

realse

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

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

搜索调试信息
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

指定生成 debug
**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
调试信息
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

进入gdb
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

查看代码
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

退出调试

📖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

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

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

查看断点信息

🖋️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

断点删除
**有了断点之后,我们就可以配合

r

指令,运行至断点处**
断点运行
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

单行调试
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

单步调试
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

调用堆栈

📃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

查看变量
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

常显示
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

until 跳转

📃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

finish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

断点跳转

📖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

关闭断点
能关闭当然也能打开

(gdb) enable 断点编号    //打开断点

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

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

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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星辰大海


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标签: linux 学习 服务器

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