一步步教你使用GDB调试程序：从入门到精通的全面指南

调试是软件开发中非常重要的一环，它可以帮助我们找到程序中的错误并修复它们。在Linux系统中，GDB是一个非常流行的调试工具，几乎每个开发者都会使用它来调试程序。本文将详细介绍如何使用GDB调试程序，如果你觉得内容对你有帮助，那么请不要忘记点赞和收藏，这将对我产生巨大的鼓励。让我们一起开始这段学习之旅吧！

Step1：安装GDB

1.1、包管理器安装

在Linux系统中，可以使用包管理器来安装GDB。例如，在Ubuntu系统中，可以使用以下命令来安装GDB：

sudo apt-get install gdb

1.2、下载源码编译安装

# 1. 打开终端，使用以下命令下载GDB源码压缩包到当前目录
wget http://ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-9.2.tar.gz  或者 wget https://ftp.gnu.org/gnu/gdb/gdb-12.1.tar.xz

# 2. 解压GDB源码压缩包到当前目录
tar -zxvf  gdb-12.1.tar.xz

# 3. 进入GDB源码目录
cd gdb-12.1

# 4. 运行以下命令来配置GDB：这将在`/usr/local/gdb`目录下安装GDB，并启用系统读取行模式和禁用Guile语言
./configure --prefix=/usr/local/gdb --with-system-readline --without-guile

# 5. 运行以下命令来编译GDB源代码并生成可执行文件
make 

# 6. 运行以下命令来安装GDB到系统中，并将其添加到系统路径中
sudo make install

# 验证GDB是否成功安装：如果GDB成功安装，将输出GDB的版本信息
gdb --version

Step2：编译程序时添加调试信息

在编译程序时，需要使用-g选项来添加调试信息。例如，如果要编译名为test.c的程序，可以使用以下命令：

gcc -g -Wall test.c -o test

-g 的作用:在可执行文件中添加源代码信息，比如可执行文件第几条对应源码第几行
-Wall 的作用: 在不影响程序行为的情况下打开所有warning，发现更多的问题，避免不必要的BUG

这将生成一个带有调试信息的可执行文件test。

Step3：GDB启动、退出、查看代码

# 启动GDB并加载可执行文件
gdb test
# 退出
quit

# GDB使用帮助
help

# 给程序设置参数/获取设置参数
set args 10 20
show args

# 查看当前文件代码
1ist/1      （从默认位置显示）
1ist/1 行号  (从指定的行显示）
list/1 函数名（从指定的函数显示)


# 查看非当前文件代码
list/1 文件名：行号
list/1 文件名：函数名


# 设置显示的行数
show list/listsize
set list/listsize 行数

Step4：GDB断点操作

# 设置断点，b或者break
b/break 行号
b/break 函数名
b/break 文件名：行号
b/break 文件名：函数


# 查看断点，删除断点
i/info b/break
d/del/delete 断点编号

# 设置断点无效和生效
dis/disable 断点编号
ena/enable 断点编号


# 设置条件断点(一般用在循环的位置)
b/break 10 if i==5

# 要查看当前作用域内的变量值，可以使用`print`命令。例如，要查看变量`x`的值，可以输入以下命令：
print x

Step5：GDB调试操作

5.1 单步调试

在GDB中，可以使用以下命令来单步执行程序：

# 运行gdB程序
start（程序停在第一行）
run（遇到断点才停）

# 继续运行，到下一个断点停
c/continue

# 向下执行一行代码（不会进入函数体）
n/next

# 向下单步调试（遇到函数进入函数体）
s/step
finish(跳出函数体)

# 变量操作
p/print变量名(打印变量值）
ptype 变量名（打印变量类型）

# 自动变量操作
display num(自动打印指定变量的值）
i/info display
undisplay 编号

# 其它操作
setvar变量名=变量值
until（跳出循环）

要查看当前的调用栈，可以使用backtrace命令。例如，要查看当前调用栈的详细信息，可以输入以下命令：
backtrace

5.2 多进程调试

使用GDB调试的时候，GDB默认只能跟踪一个进程，可以在fork函数调用之前，通过指令设置GDB调试工具跟踪父进程或者是跟踪子进程，默认跟踪父进程。

# 设置调试父进程或者子进程
set follow-fork-mode [parent（默认）| child]

# 设置调试模式，默认为on，表示调试当前进程的时候其它的进程继续运行，如果为off，调试当前进程的时候其它进程被GDB挂起。
set detach-on-fork [on | off]

# 查看调试的进程
info inferiors

# 切换当前调试的进程
inferior id

# 使进程脱离 GDB 调试
detach inferiors id

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