Linux C编程学习之开发工具2---GDB调试器

简介

　　GDB是一个功能强大的交互式程序调试工具，主要工作在字符界面下。

　　GDB不仅可以用来调试C/C++ 语言编写的程序，还可以用来调试 Pascal、Objective-C，以及Fortran等语言编写的程序

GDB常用命令

　　GDB 调试器有很多命令，从简单的文件载入、断点设置到复杂的内存查看、信号捕捉等。

　　在使用GDB 调试程序之前，必须使用 -g 选项用gcc（或者g++）编译源文件，以便将调试信息加入到要调试的程序之中，而且 gcc 的 -个选项不能和优化选项一起使用

　　GDB的基本命令包括GDB的启动与退出、载入程序、列出源代码、执行程序以及使用帮助功能等

1.GDB的启动与退出

　　直接在命令行输入gdb 就会进入gdb 的交互模式

　　在gdb的交互模式，使用 q 命令会退出 gdb

2.载入程序

　　方式1：直接使用命令： gdb 可执行文件，例子：gdb test

　　方式2：使用 gdb 先进入gdb 的交互模式，然后在gdb 交互模式下使用 file 可执行文件（例子：file test）将要调试的可执行文件载入

3.列出源代码

　　在载入程序之后，使用 list（或者使用简写形式 l）就会列出前十行代码

　　再输入 l（或list），就会列出紧接着的后十行代码

　　l 3,5：列出第三到第五行的代码

　　l 9：列出第九行以及它的上下五行代码

4.执行程序

　　使用r（或者run）来直接运行载入的程序，如果程序中没有设置断点，那么将一直执行程序；如果程序中存在断点，那么将会执行到第一个断点所在的地方，然后停住

5.使用帮助功能

　　可以在gdb 的交互模式下使用 help 命令列出命令的种类（比如 running、stack、status……）

　　如果在 help 后面加上某个种类的名称，那么将会列出这个种类下的所有的命令信息，比如 help running 将给出所有关于程序运行的命令

　　可以直接在help 后跟命令的名称，获取这条命令的介绍，比如 help run 将获取关于 run 的详细介绍

断点设置与管理

　　断点设置即在调试的程序中设置断点，断点的管理包括查看断点信息、删除或禁用断点等

1.设置断点（break）

　　命令是break，或者简写为 b

　　b 8：在第8行设置断点，如果这个使用再用 r 运行程序，会发现程序会在第 8 行暂停

　　　　如果想要继续运行，可以使用 continue（或者c）继续执行，也会在遇到断点时暂停

　　b 函数名：是程序在遇到指定的函数时候暂停执行

　　b 8 if i>7：在第8行设置断点，并且只有在当第8行的 i>7 为真时才会暂停

2.查看断点信息（info break）

　　info break：显示当前gdb 在调试程序中设置的所有断点信息

3.删除指定的断点（d）

　　d 断点号：或者是使用delete，指定断点号的话将会删除指定的那个断点，如果不指定断点号将会删除所有断点　

4.删除指定行上的断点（clear）

　　clear 行号(或者一个范围)：删除指定行上的断点

5.禁用指定的断点（disable）

　　disable 断点号：暂时禁止指定的断点号，如果不指定断点号将会禁止所有断点

6.恢复指定的断点（enable）

　　enable 断点号：使得用 disable禁止的断点再次有效

7.设置观察点（watch）

　　在程序的调试过程中，经常需要定位某个变量被改动的位置。

　　使用观察点用来检测某个变量或者表达式的值是否有变化，如果有变化则暂停程序的运行

　　watch 变量名（或者表达式的名称）：watch设置观察点必须是在程序的运行过程中设置的，也就是在运行run 命令之后进行设置

数据显示与变量赋值

　　上面介绍断点的应用，但是如果只有断点是用处不大的，要跟踪程序的运行，必须能够在断点处查看或修改变量的值

　　下面的介绍是以这个源码为例的(test.c)

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i;
    int sum = 0;
    for(i=1; i<=10; i++)
    {
        sum += i;
    }
    printf("1+2+...+10=%d\n", sum);
    return 0;
}

1.显示变量或表达式的值（print或者p）

　　1.编译程序(一定要使用 -g 选项)：gcc -g -o test test.c

　　2.使用 gdb test 载入要调试的文件（下面的命令都是在 gdb的交互模式下执行的）

　　3.b 8，在第八行设置断点

　　4.r，运行程序，在第八行暂停

　　5.p sum，显示此时 sum的值，此时sum的值为0

　　　　或者使用 p/x sum，使用 16进制形式输出 sum的值

　　6.使用 c 命令继续执行，第二次循环又在 第8行暂停

　　7.p sum，显示此时上的sum 值为 1（...依次循环）

　　p 之后的变量必须是全局变量，或者是在这个作用域有效的局部变量，如果全局变量和局部变量重名，那么局部变量会隐藏全局变量，如果此时像查看 全局变量的值，使用 :: 操作符

2.自动显示变量或表达式的值（display）

　　使用该命令之后，每当程序运行到断点处，就会自动显示之前设置过得变量或表达式

　　1、2、3、4同上，此时暂停执行

　　5.display sum：设置自动显示sum

　　6.c ：继续执行，并且自动在第二次循环执行到第8行时又暂停，此时会自动显示 sum 的值，而不用再去使用 p sum 了　　

3.显示变量的数据类型（whatis、ptype）

　　1、2、3、4同上，此时暂停执行

　　5.使用 whatis sum，或者 ptype sum，将会显示：type = int，就是sum的数据类型的 int

4.修改变量的值（set）

　　1、2、3、4同上，此时暂停执行

　　5.set sum=100，设置此时的sum 为100，然后下面的运行就会在sum=100基础上执行

　　6.c ，继续执行，并且自动在第二次循环执行到第8行时又暂停，用 p sum，可以看到sum的值为101（第一次循环是sum+=i; i为1）

　　7.c ，继续执行，并且自动在第二次循环执行到第8行时又暂停，用 p sum，可以看到sum的值为103（第一次循环是sum+=i; i为2）

程序执行与函数调用

　　上面已经介绍了 run和continue，下面介绍其他的

1.单步执行（step、next）

　　step可以简写为s；next可以简写为 n

　　step：执行到函数调用的地方，会跟踪进入函数内部（并且会给出提示信息：被调用函数的入口地址、行号……）

　　next：执行到函数调用的地方，并不会跟踪进入函数内部，而是直接将函数调用看做是一个语句，直接执行过去

2.退出被调用的函数（return）

　　step 可以跟踪进入被调用函数的内部，但是如果想要退出被调用函数，则可以使用 return 命令

3.执行到指定行（until 行号）

　　使用until 的前提是从当前行到指定行之间没有断点，否则会在第一个断点处暂停

4.跳转执行（jump）

　　一般情况下，程序会按照程序代码的顺序执行，但是如果想要更改程序的运行顺序，可以使用 jump

5.强制调用函数（call）

其他调试命令

1.查看堆栈信息（backtrace、frame）

2.查看源程序信息（info source）

3.查看寄存器（info registers）

4.查看程序的汇编代码（disassemble）