Linux下gdb调试方法介绍
1、gdb介绍
gdb是GNU开源组织发布的一款Linux系统下的程序调试工具。相比windows系统，虽然gdb调试工具没有windows系统下可视化调试页面（如windows的VC、VS等IDE调试页面），但gdb调试工具也具有windows调试工具几乎全部的调试功能，而且gdb调试工具还具有修复网络断点和恢复链接等功能。
gdb工具的调试功能主要有下面四点：
（1）启动调试程序，可以按照用户自定义的要求启动运行程序。
（2）使调试程序在指定断点处停止。（断点可以是设置的普通断点、条件表达式）
（3）当程序被停住时，可以检查此时程序的停止之前的运行过程。
（4）可以改变你的程序，将一个bug产生的影响修正从而测试其他的bug。
关于gdb的介绍可以参考gdb_百度百科 (baidu.com)
2、gdb用法介绍
（1）生成带有调试信息的可运行程序，命令如下：
g++ -g main.cpp -o main //生成带有调试信息的可运行程序main，编译参数-glinux下g++生成可运行程序的用法总结可参考linux下g++编译C++工程demo与g++命令简述_夜雨听萧瑟的博客-CSDN博客_g++编译命令linux
判断可运行程序是否带有调试信息？
测试程序demo如下：
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
cout <<"hellword" << endl;
return 0;
}
生成可执行文件命令如下：
g++ testNoArg.cpp -o mainNoArgNoDebug //生成可执行文件不带调试信息
g++ -g testNoArg.cpp -o MainNoArgDebug //生成可执行文件带有调试信息结果如下：
判断可执行文件是否带有调试信息有两种方法：
方法1：
a> 输入gdb。
b>输入file mainNoArgNoDebug
没有调试信息的结果如下：
有调试信息的结果如下：
可以看出，没有调试信息的会提示：No debugging symbols found in....，有调试信息的会提示Reading symbols from ....。
方法2：
使用readelf命令来显示elf格式的目标文件格式。（elf文件有三种类型：a>可重定位文件：用户和其他目标一起创建可执行文件或者共享目标文件，如lib*.a文件。b>可执行文件：生成进程映像，载入内存运行，如可执行文件*.out。c> 共享目标文件:用于和其他共享目标文件或者可重定位文件一起生成可执行文件，如*.so。）
readelf的选项参数有-a,-h,-l,-S,-g,-t,-s,-e,-n,等，此处使用参数-S，查看elf文件的节头信息，节头是对可执行程序中代码段和数据位置和大小的描述。
没有调试信息结果如下：
有调试信息的结果如下：
关于readelf命令用法可参考readelf命令_Linux readelf 命令用法详解：用于显示elf格式文件的信息 (ailinux.net)
关于elf文件节头格式描述如下：ELF文件格式第三讲，节头（section header) (icode9.com)
关于elf文件格式内容参考：ELF（文件格式）_百度百科 (baidu.com)
ELF文件格式的详解_pingxiaozhao的博客-CSDN博客_elf 文件格式
（2）运行调试程序：(gdb)run、start
******gdb调试目标程序方式（默认以不带参可执行程序为例，程序为（1）中code）start*****
在gdb中调试程序方式种类：
//第一种：直接启动。命令：gdb filenName （程序未运行，运行起来后需要run）
gdb ./MainNoArgDebug //直接加载带有调试信息的可执行文件
//第二种：附加进程，命令：gdb attach pid （程序已运行）
./testMain //(1)运行可执行程序
ps aux | grep testMain //（2）查看进程ID
gdb attach ID //（3）关联程序id，进入调试.注意需要root账户
//第三种：调试coredump文件,命令：gdb filename corename
查看linux是否开启了产生dump文件的信息，命令：ulimit -a
上面的第一种：调试未启动的程序方法，还有另一种：先加载gdb，再将待调试程序加载进来。
优点：可以file多次指定不同文件，重新启动不同的可执行文件
gdb //（1）加载gdb
file MainNoArgDebug //（2）加载带有调试信息可运行文件
注：上面第二种和第三种调试程序的方式会在其他博客介绍。本文主要以第一种为主。
关于这三种的有关介绍也可参考：gdb 笔记（02）— gdb 调试执行（启动调试、添加参数、附加到进程、调试 core 文件）-pudn.com
******gdb调试目标程序方式（默认以不带参可执行程序为例，程序为（1）中code）end*****
上面的第一种方式gdb filenName命令执行后程序是未运行的，需要使用run或start命令进行运行，它们的介绍如下：
run命令运行调试程序：运行程序，直到运行程序结束，或遇到断点停止(简写命令r)。运行如下：
start命令：启动可执行程序，运行到main函数的第一句出停止，如下：
附加知识：启动带参可执行程序
************************************gdb带参程序方法start************************************
demo的代码如下：
1 #include
2 #include
3 using namespace std;
4 int main(int argc,char** argv)
5 {
6 std::cout << "argc value is " << argc << std::endl;
7 for(int i = 0; i < argc; i++)
8 {
9 std::cout << "i is " << i << " Value is " << argv[i] << std::endl;
10 }
11
12 return 0;
13 }
demo 代码简单回顾：
argc参数：统计参数格式，其中记录了命令行中命令和参数的个数；
argv：指向字符指针的指针，实质时数组。里面存的数据顺序是：命令，参数1,参数2，，，
关于main函数详细可参考main函数_百度百科 (baidu.com)
//非gdb下带参程序运行
a>生成可执行文件testArgDebug，命令： g++ -g testArgDebug.cpp -o testArgDebug
b>输入带参并运行代码，命令: ./testArgDebug 12 34
结果如下：
//gdb下带参程序运行
gdb下带参程序的运行有以下两种方式：
a> 先设置参数，再利用run运行程序。命令：set args
该命令需要注意：如果没有设置参数，则与前一个命令使用的参数相同，该命令详细介绍可参考：
参数（使用 GDB 调试） (sourceware.org)
该方法启动程序的过程如下：
b> 在run时添加参数，启动调试程序过程如下：
上面的两种方式都可以
************************************gdb带参程序方法end*************************************
（3）源码查看：(gdb)list
gdb中显示源码的命令为list，需要注意的是可执行文件需要跟源码在同级目录。
测试的demo如下：
1 #include
2 #include
3 using namespace std;
4 void ConvertFunc(int &a,int &b)
5 {
6 a = a+b;
7 b = a - b;
8 a = a-b;
9 }
10
11 int FindMaxVal(int a[],int nNum)
12 {
13 int temp = 0;
14 for(int i = 0;i < nNum;i++)
15 {
16 if(a[i] > temp)
17 {
18 temp = a[i];
19 }
20
21 }
22 return temp;
23 }
24
25 int FindMinVal(int a[],int nNum)
26 {
27 int temp = 100000;
28 for(int i = 0;i < nNum;i++)
29 {
30 if(a[i] < temp)
31 {
32 temp = a[i];
33 }
34
35 }
36 return temp;
37 }
38
39 int main()
40 {
41 int nA = 10;
42 int nB = 20;
43 cout << "Before Switch nA is " << nA << " nB is " << nB << endl;
44 ConvertFunc(nA,nB);
45 cout << "After Switch nA is " << nA << " nB is " << nB << endl;
46
47 int arrnVal[] = {3,2,90,26,50};
48 int nMaxVal = 0;
49 nMaxVal = FindMaxVal(arrnVal,sizeof(arrnVal)/sizeof(arrnVal[0]));
50 int nMinVal = 0;
51 nMinVal = FindMinVal(arrnVal,sizeof(arrnVal)/sizeof(arrnVal[0]));
52 cout << "Arr Max val is " << nMaxVal << " Min val is " << nMinVal << endl;
53 return 0;
54 }
55
list相关命令如下(简写命令l)：
a>list num:显示已num行为中心,前后共10行代码显示在屏幕上。
eg:
b>list 将当前显示行及后面的代码显示在屏幕上，默认显示10行。
eg:
c>list -:显示当前行前面的代码。
d>list function:显示名为function函数的源程序。
eg:
在查看代码过程中，按下Enter按键会自动往下切换显示代码，如下：
因为在gdb中，执行完一个命令后，不输入任何命令，直接回车，gdb会默认执行上一个命令。
（4）运行参数查看show
show命令是描述gdb本身相关状态信息，通过在show后面+具体的参数可以获取对应信息。
a>show args 显示程序启动时的参数。
eg:
b>show environment 打印程序运行时的环境变量
eg:
show的参数还有更多，如 language、paths、code-cache等，可以自行查看。
（5）断点设置
设置断点、设置条件断点、查看断点、删除断点、禁用断点、运行某个断点：(gdb)break、break...if conditon、info b、delete break 1、disable break 1、enable break
使用测试的demo为（3）中的代码。
注：在启动时可以设置不显示gdb相关版本信息，命令为 gdb -q a.out
***设置断点break(简写b)
a>break function(type,type) /break class::function在函数function处设置断点.
eg：
b>break lineNum 在代码指定的行数设置断点
eg
c>break line-or-function if exp设置条件断点，在行数line处或者在function处设置具体条件
eg:
注意条件变量的设置必须时该变量生命周期内，否则条件变量不会生效！
***查看断点 info break(简写info b)
eg：如上面c>中的图。
设置自动显示变量：display
继续运行到下一个断点命令：continue
***删除断点: delete breakpoints Num
eg：
关于断点设置的其他命令不再演示。
（6）单步运行、继续运行：(gdb)next、continue
（7）进入函数：(gdb)step
（8）变量查看（变量实时显示）:(gdb)watch、display
（9）窗口分割：(gdb)layout
（10）变量检测、赋值：(gdb)whatis、ptype、set variable=val
（11）查看函数调用堆栈：(gdb)backtrace、
（12）信号用法：(gdb)Handle
（13）终止调试：(gdb)quit
附加知识
gdb的官网信息见：Top (Debugging with GDB) (sourceware.org)
gdb文档下载地址：Documentation for GDB version 12.1 (sourceware.org)
下载Top(Debugging withGDB)下的gdb.pdf
gdb的环境下载： Download GDB (sourceware.org)
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