一、前言
前几篇 Linux 博客中，我们分别学习了与编辑、编译、自动化构建代码、上传代码的工具。而今天，我们将学习最后一个工具 —— Linux 下的调试器 gdb 。
而 gdb 这个调试工具的指令有很多，且在 Linux 下并没有图形化界面，所以 gdb 调试的体验并不是很好。
所以对于 gdb ，我们的学习目标就是会常用的操作。对于生僻的操作，我们简单介绍，对于常用的操作，我们进行演示。做到学习了前几篇博客之后能在 Linux 上，进行简单的线上开发。
这样也减少了我们学习的成本。
好了，我们这就开始今天的学习。
二、铺垫
在讲解使用之前，我们先进行一下铺垫：
程序的发布方式有两种，debug 模式和 release 模式 ，分别是调试版本和发布版本。
debug 模式是程序员在自主编写代码时的模式，在 debug 模式下是 含有调试信息 的；而 release 模式下是 不含调试信息 的 ，且 release 进行了各种优化，方便用户使用。
在 Linux 的 gcc/g++ 编译器下编译的代码往往都是 release 版本 。其实对于这点也很容易想通，我们平常的开发一般是在 ide 上进行，当产品发布时再到 Linux 上进行线上发布，且测试人员测的也是 release 版本的代码。所以为什么是 release 版本就很容易想通了。
事实胜于雄辩，我们再证明一下 ：
调试代码：
#include <stdio.h> int addToTop(int top) { printf("enter addToTop\n"); int sum = 0; for (int i = 1; i <= top; ++i) { sum += i; } printf("quit addToTop\n"); return sum; } int main() { int top = 100; int res = addToTop(top); printf("result = %d\n", res); return 0; }
Makefile：
test:test.c gcc test.c -o test -std=c99 .PHONY:clean clean: rm -f test
(注：在循环内定义变量为 c99 标准，所以编译时需要加上 -std=c99 )
Release ：
编译一下文件，并将生成可执行程序改名为 test-release 。
按 gdb test-release 进入调试：
no debugging symbols found：没有调试信息
而 release 版本是没有调试信息的，没有调试信息就无法调试。
按 quit 退出调试。
在 Linux 中，编译时添加 -g 选项，就是让 gcc/g++ 编译时以 debug 形式编译 。
Debug ：
所以修改一下 Makefile ：
gcc test.c -o test -g -std=c99
然后继续进行编译，并将编译出的内容改名为 test-debug ：
gdb-test-debug 开始调试：
这时就可以调试了，验证完毕，按 quit 退出调试。
对比生成文件大小 ：
debug 的文件，比 release 大。就是因为里面包含了调试信息等内容。
拓展 ：
readelf 指令：读取可执行程序的二进制构成，可执行程序遵守二进制排布规则：elf
用 readelf -S test-debug | grep -i debug 忽略大小写筛一下含有 debug 的信息：
当然如果直接查看 test-debug 的二进制排布的话，也可以看到 .data .bss .rodata 等字段，这些也都是我们的老熟人：已初始化全局数据区、未初始化全局数据区以及常量字符串所在的只读全局数据区。
由于图比较大，我就不放出来了，大家感兴趣可以下去查看一下。
好了，讲了这么多，我们的铺垫总结起来无非就是三点 ：
程序有两种发布方式：debug 模式 和 release模式
Linux 下 gcc/g++ 编译处的二进制程序默认是 release 模式
要启用 gdb 调试，必须在编译生成可执行程序时加上 -g 选项
三、指令集和使用
1、指令集
/ 代表的就是或者，比如 list / l 就是两者都可以，后一个通常为简写，一般使用简写。
gdb file ：开始调试
list／l 行号：显示源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。list 通常简写为 l 。
list 0/1 ：从源代码的第一行开始显示代码，每次列 10 行
list／l 函数名：列出某个函数的源代码，10行
r / run：运行程序，类似于 vs 上的 f5 ，如果有断点就停在第一个断点处，否则直接执行程序
n / next：单条执行。也被叫做 逐过程 ，和 vs 上的 f5 一样，遇到函数会直接把函数执行完
s /step：进入函数调用。也被叫做 逐语句 ，按住会进入函数，包括库函数
break / 行号：在某一行设置断点
break 函数名：在某个函数开头设置断点
info breakpoints/break/b ：查看断点信息，查看的断点以编号形式排布，从 1 开始。
finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
print / p：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
p 变量：打印变量值，类比于短暂监视窗口
set var：修改变量的值。常用语循环，比如跳转到第 n 次循环
continue / c：从当前位置开始连续而非单步执行程序。说白了就是从一个断点处，直接运行到下一个断点处，类比于 vs 上的 f5 在断点进行跳转
delete breakpoints：删除所有断点
delete breakpoints n：删除序号为 n 的断点
disable breakpoints：禁用断点，改变断点使能
enable breakpoints：启用断点
display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值（监视窗口常显示）
undisplay 编号：取消对先前设置的那些变量的跟踪，若使用 undisplag 则全部取消
until 行号：在函数内进行指定位置跳转，执行完区间代码
breaktrace / bt：查看各级函数调用及参数。说白了就是查看调用链
info / i locals：查看当前栈帧局部变量的值
quit：退出gdb调试
提示：gdb 会记住最近一次的指令，比如上次 l 0 进行翻阅查看，之后一直回车就可以显示出内容。
2、演示
list / l ：显示内容
显示函数部分的话，只要求显示片段含有函数名。
list 是查看内容的指令，它不影响实际的调试指令，也就是说 list 显示的内容并不会干扰到当前的调试次序。
断点操作 ：
b 行号 和 b 函数名：打断点
info breakpoints/break/b ：查看断点信息
解释：
num：断点编号，从 1 开始enb：代表着断点使能。y代表打开；n代表关闭what：说明断点是什么，在哪个函数中，在哪个文件，第几行。
过渡步骤：运行
r跳转到断点，在断点处停下来
此刻 info b 查看断点信息：
显示信息：breakpoint already hit 1 time 代表断点命中一次
d 断点编号：删除断点(是编号不是行号) d break ：删除所有断点
d break 可以删除所有断点，同理 d breakpoints 和 break breakpoints 也都对
删除时会询问是否删除，y 代表 yes ，n 代表 no
disable b num ：关闭断点使能 enable b num ：打开断点使能
分别显示了断点打开和关闭的过程
info b ：可以直接关闭所有的断点使能
这一过程就像 vs 上设置空断点一样
info ：查看 info 可以查阅的信息
逐过程和逐语句 ：
next/n ：逐过程，一步可以走掉一个函数，相当于 vs 中的 f10
一次走过了函数，函数中打印的内容也会显示出来
还会显示当前行数，以及当前行的内容
s ：逐语句，一次走一条代码，可进入函数，同样的库函数也会进入
调用一个函数，就要把函数调用的数据进行压栈
调试位置变成整个代码的第一行
addToTop函数第一行为整个程序的第五行
显示行号和内容
bt ：查看调用链
看到一个函数调用的过程，压栈的过程，main函数在栈底，addtotop就像被压栈了，被压到栈顶
查询数据和常显示数据：
p 变量名/地址：暂时查询变量
使用完该指令之后，会给变量一个对应的编号
这个数据只是短暂显示，下次执行指令会消失
display 变量名：常显示变量的数据
常显示变量数据，类似于 vs 中的监视窗口，display 显示的数据伴随着调试过程一直存在
且会按照 display 的顺序给上相应的编号，显示为倒序显示
undisplay 编号 ：取消变量的显示
undisplay 取消显示后，每次执行不会显示刚刚取消的变量
until 行号：不打断点，在函数内进行指定位置跳转，执行完区间代码
刚刚还在执行循环中的内容，使用 until 直接跳转到 11 行，把循环执行完毕
finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
假设当前已经进入行数，想要直接跑完这个函数，函数中没有任何断点，跑完之后就停下来：
这样就直接跑完了函数，并显示了返回结果
再次 n 就是返回主函数，并执行完调用函数的语句，返回下一行
continue / c：从一个断点处，直接运行至下一个断点
跳转到下一个断点处，并把跳转过程中打印的内容显示出来
set var ：修改变量的值，很适用与循环跳转到指定循环次
在循环中使用 set var i=100 ，直接跳转到 i=99 时的循环次
四、结语
到这里本篇文章就到此结束了。
其实调试本质上就是查找问题的过程，调试完成再根据查找到的问题，修改程序，随后再进行测试，看问题是否已经解决 。
而调试一个程序员必备的技能，我们在日常写代码时，就要慢慢培养自己调试和快速定位错误，即排错的能力。
所以专门讲一下调试器的使用还是很有必要的。
但是对于 gdb ，这个调试器其实使用起来还是挺有难度的。一是因为它没有图形化界面；二是因为它指令繁杂。所以使用 gdb 调试只需要掌握基本就好，看完文章也就差不多了。
而我们的日常开发和调试还是在平常用的 I D E IDE IDE 上，所以不必担心。
建议看完文章的小伙伴也可以下去实操一下，只有操作过才知道会不会。
如果觉得 a n d u i n anduin anduin 写的不错的话，可以 点赞 + 收藏 + 评论 支持一下哦！我们下期见~
