【Linux】调试器 - gdb 的使用

一、背景知识

我们在Linux上编写代码后，也希望能够同 vs 上一样可以进行代码调试，这时我们就需要一个调试工具，名为 gdb 。

程序的发布方式有两种， debug模式和 release模式，Linux gcc/g++ 编译出来的二进制程序，默认是 release模式。要使用 gdb 调试，必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上 -g 选项，使它被编译成 debug模式。

二、debug 与 release

1、生成两种版本的可执行程序

我们首先编写一个简单的累加程序：

补充知识：因为老版的 c89 或 c90 标准的C语言语法不支持在 for 语句的括号内定义变量，因此我们需要在 Makefile 中的依赖方法里增加一个选项： -std=c99 。

程序编写完成后，我们使用 gcc/g++ 编译出的可执行程序默认是 release 版本的。为了方便区分，我们先把第一次编译出的可执行程序重命名为 mytest-release 。

让 gcc/g++ 以 debug 方式编译程序：

gcc -g

我们修改一下 Makefile：

此时，我们再次编译出的可执行程序就是 debug 版本的了。为了方便区分，我们把第二次编译出的可执行程序重命名为 mytest-debug 。

debug版本和release版本的可执行程序都是能够正常执行的。

2、debug 与 release 的区别

为什么 debug 版本的程序可以调试，而 release 版本的不可以呢？

这是因为以 release 版本发布的软件是给客户使用的，而客户不需要调试信息。如果在程序里增加了大量的调试信息，不仅该程序的体积会变大，而且运行速度也会变慢，给客户的使用体验不好。

而 debug 版本是给程序员使用的，程序员需要通过调试信息来调试程序。所以在程序里增加调试信息是非常有必要的。

读取可执行程序的二进制构成的指令：

readelf -S [可执行程序]

搜索调试信息的指令：

readelf -S [可执行程序] | grep debug

查看 mytest-debug 的调试信息：

查看 mytest-release 的调试信息：

可以非常直观的看到 debug 版本的可执行程序里包含调试信息，而 release 版本的可执行程序里没有包含。

三、gdb 的使用

1、调试指令与指令集

gdb [debug版本可执行程序]

当出现如上字样时，gdb调试的准备工作就已经完成。

指令集：

list / l 行号：显示可执行程序源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。

list / l 函数名：列出某个函数的源代码。

r / run：运行程序。

n / next：单条执行。

s / step：进入函数调用

break(b) 行号：在某一行设置断点

break 函数名：在某个函数开头设置断点

info break ：查看断点信息。

finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令

print(p)：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数

p 变量：打印变量值。

set var：修改变量的值

continue(或c)：从当前位置开始连续而非单步执行程序

run(或r)：从开始连续而非单步执行程序

delete breakpoints：删除所有断点

delete breakpoints n：删除序号为n的断点

disable breakpoints：禁用断点

enable breakpoints：启用断点

info(或i) breakpoints：参看当前设置了哪些断点

display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值

undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪

until X行号：跳至X行

breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数

info（i) locals：查看当前栈帧局部变量的值

quit：退出gdb