什么是gdb?
GDB,全称为GNU项目调试器(GNU Project Debugger),是一个功能强大的程序调试工具,主要用于Linux环境下的软件开发。它允许开发者查看程序在执行时的内部活动,或者在程序崩溃时正在执行的操作。
GDB主要用于调试C和C++程序,但也支持其他多种编程语言编写的程序,包括C、C++、Go、Objective-C、OpenCL等。其主要功能如下:
启动程序:可以自定义地运行程序。
断点设置:可以让被调试的程序在指定的断点处停住,便于分析。
单步执行:可以逐行执行程序代码,观察程序运行状态。
打印变量:可以在程序运行过程中查看或改变变量的值。
观察变量:可以动态查看程序中的变量值的变化情况。
寄存器查看和堆栈查看:可以查看当前程序运行的寄存器状态以及调用堆栈信息。
对于从事 Linux C/C++ 开发的程序员来说,GDB是主要的调试工具,尤其在没有IDE环境的嵌入式系统等资源限制的场景下,GDB以其占用资源少、开源免费和方便实用而被广泛使用。
gdb的安装
yum install -y gdb//centos系统下下载,注意要在root模式下 apt-get install -y gdb//ubuntu系统下下载,注意要在root模式下
安装成功显示如下:
如何读取可执行程序格式
我们在linux中形成可执行程序的格式为ELF格式
阅读可执行程序的格式:
readelf -S 可执行程序名 -g//debug模式 readelf -S 可执行程序名 -r//release模式 readelf -S 可执行程序名 -g | grep -i 关键字//debug模式下查找关键字 readelf -S 可执行程序名 -r | grep -i 关键字//release模式下查找关键字
gdb的调用
前提
编译程序前需要加上 -g 选项 用以表示为debug模式 ,如果不加默认为release模式,release模式下不能进行调试因为release模式下没有调试用的程序而debug模式下有调试用的程序。
如下为示例Makefile:
process:main.c process.c gcc -o $@ $^ -g .PHONY:clean clean: rm -rf process
唤醒gdb
gdb binFile //gdb 编译后的程序名
成功唤醒后进入如下状况:
gdb的使用
gdb binFile
退出: ctrl + d 或 quit
调试命令:
list/l 行号:显示binFile源代码,接着上次的位置往下列,每次列10行。
list/l 函数名:列出某个函数的源代码。
r或run:运行程序。
n 或 next:单条执行。
s或step:进入函数调用
break(b) 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 break :查看断点信息。
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。
set var:修改变量的值
continue(或c):从当前位置开始连续而非单步执行程序
run(或r):从开始连续而非单步执行程序
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
enable breakpoints:启用断点
info(或i) breakpoints:参看当前设置了哪些断点
display 变量名:跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值
undisplay:取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X行号:跳至X行
breaktrace(或bt):查看各级函数调用及参数
info(i) locals:查看当前栈帧局部变量的值
quit:退出gdb
gdb的基本使用
list/l 命令
显示binFile源代码,接着上次的位置往下列,每次列10行,当使用过一次list或者l后,每次使用回车会继续显示接下来的10行代码。
当然也可以配合list/l 行号来查看对应行数的代码。通常而言:l/list 行号 会显示包括它周围的10条代码,简单的来说就是以要显示行数为中心,然后显示前5行和后5行代码。如果 l/list 行号 前面的代码行数不够则会向后补齐到10条,如果后面的行数不够则不会补齐,只会显示他周围的代码。
也可以以list/l 函数名 来显示某个函数的源代码。
break(b) 命令
break(b) 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命令
这里主要讲info+断点的操作 info break :查看断点信息。info(或i) breakpoints:参看当前设置了哪些断点。info(i) locals:查看当前栈帧局部变量的值
关键字+breakpoints
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
enable breakpoints:启用断点
info(或i) breakpoints:参看当前设置了哪些断点
当然disable breakpoints和enable breakpoints也是可以指定序号来进行禁用以及启用的,只需要在后面添加相应的序号即可,注意这个序号为断点Num下的序号。
开始调试
run/r
通常,当我们打完断点后就要开始调试了,对此我们要直接运行到断点处可以只用run/r 直接运行,这个实际上就相当于我们VS中的F5,如果没打断点则会直接运行完。
n/next s/step 和 c/continue
在运行到断点后,我们通常会进行逐语句或者逐过程的调试,n 或 next:单条执行。s或step:进入函数调用。这就对应着逐过程和逐语句。即VS中的F10和F11。continue(或c)则是直接跳到下个断点处,如果接下来没断点则运行完后面的代码(前提是已经运行到了某个断点)。
print(p)
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。p &变量则为打印地址地址。
display和undisplay
display 变量名:跟踪查看一个变量,每次停下来都显示它的值。undisplay:取消对先前设置的那些变量的跟踪。使用display跟p是一样的都可取变量和地址,然后每次运行n/s或者每次停下来都显示display后的值,如果不想显示某个值我们可以通过undisplay+display后最前面的序号来取消显示。
until
until X行号:跳至X行。在跳至X行时会将中间的代码也顺便运行显示出来。
finish
finish:执行到当前函数返回,然后停下来等待命令。如下我们进入到add函数,再使用finish,这可以用来检测函数是否有问题。
breaktrace/bt
breaktrace(或bt):查看各级函数调用及参数。实际上就是查看调用堆栈。
set var
set var:修改变量的值。我们可以用set var 变量名=要变成的值 用此来修改变量的值。
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