【Linux基础开发工具】Linux调试器-gdb

目录

前言

1. 背景

2. 基本使用

总结

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前言

        GDB（GNU Debugger）是一个功能强大的开源调试器，它用于调试C、C++等程序，在Linux环境下软件开发的过程中，调试是一个至关重要的环节。无论是在开发新的软件还是维护现有的代码，都难免会遇到各种各样的bug和问题，所有学会使用调试器是非常有必要的。

1. 背景

        程序的发布方式有两种，Debug模式和release模式

为什么要存在两种？

        Debug模式通常用于开发阶段，它会保留所有的调试信息，包括符号表、断点和日志，以便开发人员可以轻松地调试和定位问题。此外，Debug模式通常会关闭一些优化选项，以便在开发过程中能够更快地构建和运行程序。这样可以加快开发人员的迭代速度，提高开发效率

        release模式则用于最终发布产品的版本。它会启用各种优化选项，以提高程序的性能和减小体积。同时，release模式会删除所有的调试信息，从而减小程序的体积和保护源代码不被泄露。这样可以确保最终发布的产品具有更好的性能和安全性

Linux gcc/g++编译程序默认是什么模式？

在默认的情况下，Linux gcc/g++出来的二进制程序，默认是release模式

gcc的默认行为：

• 默认动态链接
• 默认release发布

如何以Debug模式下发布？

在使用gcc/g++编译时加上 -g选项 比如：

gcc -o mytest test.c -g

查看可执行程序添加的调试信息：

readelf指令（elf为可执行程序的格式）比如：

readelf -S mytest | grep -i debug

 结果如下：

2. 基本使用

在此之前需要先确保Linux机器上是否安装gdb，安装指令：

sudo yum install -y gdb

进入调试：

gdb binFile//binFile也就是编译后产生的可执行程序

Linux版本基本调试功能：

• 运行起来才能调试（r）

• 调试时可以看到代码（l）

• 打断点/删除断点（b 断点位置、d 断点编号）

• 关闭/开启断点（enable、disable）

• 局部调试（finish、until、c）

• 看到/取消 局部变量的内容和地址（display、undisplay）

• 看到调用栈（bt）

• 单步执行（s）

• 逐过程执行（n）

• 打印变量值（p）

• 在调试过程中修改变量的值（set var）

 后续示例使用的代码：

#include

int Sum (int n)
{
  int i = 1;
  int sum = 0;
  for(; i <= n; i++)
  {
    sum +=i;
  }
  return sum;
}
int main()
{

  printf("hello world!\n");
  //……

  int ret = Sum(100);

  printf("%d\n",ret);

  return 0;
}

Linux调试器gdb：

• l 行号：显示指定行之后的代码（gdb自动记录最近一条指令）

点击回车可以继续查看后边的代码

• 打断点：在指定位置打断点

b 行号

b 文件名：行号

b 函数名

• 查看断点：info b

• 关闭断点：disable 断点编号

此时编号为1的断点已被关闭，keep后边属性显示n（no）

• 开启断点：enable 断点编号

• r开始调试：直接跳到断点位置

直接跳转到了第一个断点位置

• 逐语句 s（可进入函数）

• 逐过程 n（逐行执行）

• quit：退出gdb

• display 变量的内容和地址：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值

每次逐语句执行时都输出了sum和i的值

• undisplay 编号：取消常显示变量的内容和地址

• c 直接跳到下一个断点

重新开始调试，r直接执行到第一个断点位置，c执行到下个断点

• d 断点编号：删除断点

• finish：执行完当前函数并返回，然后停下来

我们调试进入Sum函数，可以通过finish指令检查Sum函数，finish指令让Sum函数立即执行完毕，并返回返回值

• breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数

• until 行号：跳至对应行（范围执行）

重新调试进入Sum函数的循环

我们发现代码一直卡在9行和7行，我们又不想立即执完函数，就要求立即执行完循环，这时就可以使用until

直接跳到11行，这样就可以直接执行完循环 

• p 变量：打印变量值。

(gdb) p sum 
$2 = 5050

• set var 变量：修改变量的值（不用修改代码，测试其他分支）

比如我们在测试if语句分支时

if（flag==1）...

else ...

如果代码中以及规定flag值为1，但是又不想重新打开代码进行修改，这时就可以使用set var

比如：

set var flag=0

就可以直接修改flag的值来测试另一条分支

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总结

        在软件开发的过程中，无论是初学者还是经验丰富的开发人员，都会遇到各种各样的bug和问题，学会使用gdb，可以极大地提高代码调试的效率和准确性，好了以上便是本文的全部内容，感谢阅读！