Linux下GDB简明教程（包括GUI模式）

我们在linux下调试程序时，一般都会用到gdb，本文主要介绍一下gdb常用的操作命令以及TUI模式的使用方式。

一 常用操作命令

假设我们有段程序叫main.c，代码如下，

#include 

typedef struct {
    char name[8];
    int age;
    int birthYear;
} student;


int func(int data1, int data2)
{
    int temp = 100;

    return temp + data1 + data2;
}


int main(void)
{
    student obj = {
        .name = "Lucy",
        .age  = 2018,
        .birthYear = 1990
    };
	
    printf("name: %s\n", obj.name);
    printf("age: %d\n", obj.age);
    printf("birthYear: %d\n", obj.birthYear);

    int ret = func(200, 300);
    printf("ret: %d\n", ret);

    return 0;
}

对main.c进行编译，并开启-g选项生成调试信息，这样gdb才可以调试程序
gcc -g main.c
编译ok后生成a.out。我们开始调试，在terminal下输入gdb ./a.out，打印如下，

此时处于命令模式，我们可以输入相关命令来进行调试。下面列出常用的调试命令，

• b xx，设置断点（b是breakpoint的缩写），可以是b 函数名，即在指定函数的起始处设置断点，也可以是b 行号，即在指定代码行设置断点。
• r，运行的意思（r是run的缩写），一般用来代码开始运行，或者重新运行（如果调试到一半又想从头开始运行）
• c，继续执行（c是continue的缩写），当执行r运行到某个断点后，后面想继续执行到下一个断点或者把剩下代码执行完毕，就可以使用c
• n，next的意思，执行当前行代码
• s，step的意思，当一行代码里有函数调用，那么执行s会跳入函数里执行，如果没有函数调用，那么效果和n相同
• info xx，查看一些信息，如断点或者局部变量，分别是info b和info locals
• p xx，p是print的缩写，打印某个变量的值
• set xx，设置某个变量的值
• x 指定大小 起始内存地址，即查看起始内存地址上指定大小的内存里的值。如x /3b 0x11223344，就是查看以0x11223344开始的3个字节的值，也可以是x /3w 0x11223344，就是查看以0x11223344开始的3个word的值
• bt，backtrace的缩写，回溯，当使用s进入某个函数后，输入bt可以打印该函数的栈帧
• list，在命令行下显示源码，可以是list或者list 行号，后者是以指定行号为基准，显示该行号前后的代码
• q，quit的意思，即退出gdb调试

有了以上知识后，我们来看下如何调试，

起始

输入b main并回车，意思是在main函数起始处打断点，然后输入r并回车，开始执行程序，程序会在main开始处停下来，因为这边设置了断点。

这套操作是调试的基础，因为程序运行都从main函数开始执行，所以我们都会从main开始调试。

执行代码

此时输入n并回车，程序就会执行一行代码。每输入一个n并回车，都会执行一行代码。如果一行代码有函数调用，那么输入s就会进入函数体内，如果输入n则直接把被调函数执行完。

查看变量

代码里有个结构体变量obj，我们来查看下它的信息，输入p obj，

查看结构体里的成员则是p obj.name，p obj.age

查看obj或obj内的成员变量的地址，

可以看到age的地址减去obj的地址是8，正好是name占据的内存空间。如果我们想用比较raw的方式查看内存空间里的值，可以使用x，

查看到的值是0x0400，即1024。
或者使用&符号来直接取地址

修改变量

修改obj里成员变量的值，使用set obj.age=1024

这个命令就是直接修改内存里的值，这样如果后续代码没有对这个变量重新赋值，那么后面这个变量的值就是我们手动设置的值了。
如果想使用比较raw的方式来修改内存地址上的值，可以按如下操作，

使用了*这个解引用符号

查看断点和局部变量

如果想删除某个断点，就是用delete Num，这个Num就是使用info查看到的索引（最左侧的Num一列）

查看局部变量是查看当前函数内的局部变量，使用info locals就可以了。

查看栈帧

代码里调用了func，我们先给func打个断点，然后使用c让代码运行到该断点，然后输入bt来查看

这里可以看到2个栈帧，一个是func的，一个是main的，因为func是被main调用的。

小结

以上介绍了gdb的一些常用操作，对于命令的使用方法也可以在gdb命令行下使用help 命令来查看帮助信息。

二 TUI模式

经过第一节，我们知道了gdb的一些常用操作方式，但是这种使用方法都是在命令行下进行的，使用起来非常不方便，假如我们想在某行打断点，需要使用list来显示源码，很麻烦。
基于此，gdb提供了一种可视化的调试模式，即TUI（Text User Interface的缩写），这个模式使用了curses库来进行图形界面显示。

首先执行gdb ./a.out，然后Ctrl+x+a，即可进入到TUI模式，

此时啥都没有，我们可以按照第一节的方式输入b main和r，

可以看到源码显示在上面窗口，命令输入在下面窗口。中间是状态行，表示当前gdb调试的目标属于native的（即本地调试，还有一种是远程调试），进程号是2694，当前调用函数是main，当前位于19行，PC值是0x5555555546d2

如果此时按下Ctrl+x+2，那么就会出现汇编窗口

如果我们连续按下Ctrl+x+2就会发现还会显示寄存器窗口，但是源码显示没有了。

这是咋回事呢？因为在TUI模式下，总共有4种窗口

• 命令窗口
• 源码窗口
• 汇编窗口
• 寄存器窗口

其中命令窗口肯定要显示出来的，这是我们debug的输入，对于另外3个窗口，如果我们输入Ctrl+x+2就可以显示其中2个窗口，这个数字2意思就是除了命令窗口外还可以同时再显示2个窗口。连续按下Ctrl+x+2就会出现这三个窗口的两两组合。

如果我们想除了命令窗口外只显示一个窗口，那么可以按下Ctrl+x+1，这个数字1就是只显示一个窗口（除了命令窗口外）。

对于源码窗口，我们可以使用PageUp，PageDown和4个方向键来查看源码。

TUI模式下有时显示会出现混叠现象，此时按下Ctrl+l（是小写的L）可以进行刷新。

断点设置

断点设置是TUI模式带来的很方便的特性，如我们在main函数开始处设置了断点，

在19行出现B+>，假如我们在27行也设置个断点，在命令行下输入b 27，

此时在27行出现b+，跟19行显示的不一样。他们的具体意义如下，

• B表示断点处代码已经运行至少一次
• b表示断点处代码还没有运行到
• +表示该断点处于enable状态
• -表示该断点处于disable状态

那么如何disable一个断点呢，

使用info b来查看断点信息，然后对于想要disable的断点，直接输入disable Num就可以了，也可以看到27行的b+变成了b-，如果想enable断点，就输入enable Num。

三 总结

本文主要讲述了gdb的常用命令和gdb的TUI模式，文中介绍的常用命令在TUI下都可以使用，这样2者结合起来会更加方便。
另外，读者也可以参考Richard Stallman编写的《Debugging with gdb》，里面详尽描述了gdb的使用方法。

如果有写的不对的地方，希望能留言指正，谢谢阅读。