四、gdb调试

1.gdb简介

gdb是GNU开源组织发布的一个强大的UNIX下的程序调试工具，是命令行调试工具。一般来说，gdb主要完成如下四个功能：

• 启动程序，按照自定义要求随心所欲运行程序。
• 可让被调试的程序在指定的调试的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
• 当程序被停住时，可以检查此时程序中所发生的事。
• 动态的改变程序的执行环境

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：

gcc 源文件 -o 目标文件 -g

这就生成了debug版本的可执行程序：

可以使用命令：

readelf -S 可执行文件 | grep -i debug

查看debug信息。

通过debug版本的和release版本的可执行程序对比发现，debug版本的可执行程序比release版本的可执行程序文件大小要大一些，debug的可执行程序大小为10048B，release版本的可执行程序大小为8512B：

因此，也可以看出gcc/g++编译出来的可执行程序是release版本的。

2.gdb调试

以插入排序的代码InsertSort.c为例：

1. #include<stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. 
4. //打印
5. void Print(int* a, int n)
6. {
7. for (int i = 0; i < n; i++)
8.         {
9. printf("%d ", a[i]);
10.         }
11. 
12. printf("\n");
13. }
14. 
15. //直接插入排序
16. void InsertSort(int* a, int n)
17. {
18. //多趟排序
19. for (int i = 0; i < n - 1; i++)
20.         {
21. //把temp插入到数组的[0,end]有序区间中
22. int end = i;
23. int temp = a[end + 1];
24. while (end >= 0)
25.                 {
26. if (temp < a[end])
27.                         {
28.                                 a[end + 1] = a[end];
29.                                 end--;
30.                         }
31. else
32.                         {
33. break;
34.                         }
35.                 }
36. 
37.                 a[end + 1] = temp;
38. 
39.         }
40. 
41. }
42. 
43. void TestInsertSort()
44. {
45. int arr[] = { 9,1,2,5,7,4,8,6,3,5 };
46. InsertSort(arr, sizeof(arr) / sizeof(arr[0]));
47. Print(arr, sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
48. }
49. 
50. int main()
51. {
52. TestInsertSort();
53. 
54. return 0;
55. }

来了解gdb调试。

（1）r运行程序

r/run：运行程序

运行程序之前，要先以debug模式生成可执行程序，再进入debug模式，然后运行程序：

默认情况下，run 指令会一直执行程序，直到执行结束。如果程序中手动设置有断点，则 run 指令会执行程序至第一个断点处。

（2）start启动程序

start 指令会执行程序至 main函数的起始位置，即在 main() 函数的第一行语句处停止执行（该行代码尚未执行）。

而后要调试可以直接执行s或n。

（3）l列出代码

从第n行开始列出10行代码:

l/list n

从第1行开始，列出10行代码：

继续输入l，会跟着上面的代码继续显示，如下面显示11-20行，21-20行：

（4）b设置断点

在第n行打断点：

b n

在第23行打断点：

这步操作相当于VS的F9。

输入r运行，就会在23行停下来：

这就相当于VS的F5。

如果给函数名打断点，其实是给函数内容的第一行打了断点：

（5）disable禁用断点

使用disable可以禁用断点，使用如下命令禁用断点：

disable 断点编号

如下，禁用编号为2的断点，发现断电仅仅是被禁用而已，但是断点还在：

（6）delete删除断点

如果不想要某个断点了，可以使用delete删除断点：

删除某一断点：

delete 编号

删除所有断点：

delete

（7）info b查看断点信息

可以使用以下命令查看断点信息：

info b/break

查看可执行程序InsertSort的断点信息：

（8）s逐语句执行

单步执行代码：

s/step

执行main函数代码，执行完45行，再执行46行，再进入InsertSort函数内部执行，如果遇到断点则会停下：

相当于VS的F11。

（9）n逐过程执行

逐过程执行：

n/next

执行main函数代码，直接将main函数执行完毕，中途不会进入main里面的子函数，遇到断点会停下：

假如将23行设置为断点，那么执行到断点处会停下：

相当于VS的F10。

（10）display显示跟踪查看变量值

跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值：

dispaly 变量名

如跟踪变量temp的值：

也可以查看它的地址：

（11）undisplay取消跟踪显示变量值

对于使用display的每一个变量，系统都会分配一个编号，如果不想显示这个变量值，可以使用如下命令：

undisplay 编号

如果想取消跟踪显示所有变量，可以直接使用：

undisplay

（12）finish退出函数

假如想退出某个函数，比如已经确认了bug不在该函数内，可以使用finish退出该函数：

finish

（13）info查看当前设置了哪些断点

使用info命令查看当前设置了哪些断点：

i/info b

显示当前设置了哪些断点：

（14）continue让函数从当前位置一直执行至下一个断点处

从当前位置开始连续而非单步执行程序:

c/continue

先运行到第一个断点处，从第一个断点处执行c，就运行到第二个断点处：

（15）until跳至某行

在一个函数内直接执行到第n行：

until n

从第45行直接执行到第47行：

调试时可以使用finish和continue快速确定在哪个函数崩了，再用until确定再哪一行崩了，比如从第一行until到第100行没有报错，但是从第100行until到第200行报错了，那么错误就在第100行至第200行。

（16）bt调用堆栈

可以使用如下命令查看函数调用的栈帧：

bt

查看执行到当前代码行时，调用的堆栈：