vi/vim使用進階: 在VIM中使用GDB調試 – 使用vimgdb

vi/vim使用進階: 在VIM中使用GDB調試 – 使用vimgdb

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本節所用命令的幫助入口:python

:help vimgdb 

在UNIX系統最初設計時,有一個很是重要的思想:每一個程序只實現單一的功能,經過管道等方式把多個程序鏈接起來,使之協同工做,以完成更強大的功能。程序只實現單一功能,一方面下降了程序的複雜性,另外一方面,也讓它專一於這一功能,把這個功能作到最好。就好像搭積木同樣,每一個積木只提供簡單的功能,但不一樣的積木壘在一塊兒,就能搭出大廈、汽車等等複雜的東西。linux

從UNIX系統(及其變種,包括Linux)的命令行就能夠看出這一點,每一個命令只專一於單一的功能,但經過管道、腳本等把這些命令揉合起來,就能完成複雜的任務。git

vi/vim的設計也聽從這一思想,它只提供了文本編輯功能(與Emacs的大而全恰好相反),並且正如你們所看到的,它在這一領域作的是如此的出色。github

也正由於如此,vim自身並不提供集成開發環境所需的所有功能(它也不許備這樣作,vim只想成爲一個通用的文本編輯器)。它把諸如編譯、調試這樣功能,交給更專業的工具去實現,而vim只提供與這些工具的接口。ubuntu

咱們在前面已經介紹過vim與編譯器的接口(即quickfix),vim也提供了與調試器的接口,這一接口就是netbeans。除此以外,還能夠給vim打一個補丁,以使其支持gdb調試器。vim

因爲netbeans接口只能在gvim中使用,而使用vimgdb補丁,不管在終端的vim,仍是gvim,均可以調試。因此我更喜歡打補丁的方式,我首先介紹這種方法。windows

打補丁的方式,須要從新編譯vim,恰好借這個機會,介紹一下vim的編譯方法。我只介紹Linux上編譯方法,若是你想在windows上編譯vim,能夠參考這篇文檔:Vim: Compiling HowTo: For Windowsruby

[ 下載vim源代碼 ]bash

首先咱們須要下載vim的源碼。到vim主頁下載當前最新的vim 7.1的源代碼,假設咱們把代碼放到~/install/目錄,文件名爲vim-7.1.tar.bz2。

[ 下載vimgdb補丁 ]

接下來,咱們須要下載vimgdb補丁,下載頁面在:

http://sourceforge.net/project/showfiles.php?group_id=111038&package_id=120238

在這裏,選擇vim 7.1的補丁,把它保存到~/install/vimgdb71-1.12.tar.gz。

 

vim 7.4的下載地址以下:

(1)https://github.com/liulong3712/vimgdb-for-vim7.4

(2)

  vim7-4.tar.bz2:ftp://ftp.vim.org/pub/vim/unix/vim-7.4.tar.bz2

  vimgdb-for-7.4:https://github.com/larrupingpig/vimgdb-for-vim7.4/archive/master.zip

 

  

[ 打補丁 ]

運行下面的命令,解壓源碼文件,並打上補丁:

cd ~/install/
tar xjf vim-7.1.tar.bz2
tar xzf vimgdb71-1.12.tar.gz
patch -d vim71 --backup -p0 < vimgdb/vim71.diff 

[ 定製vim的功能 ]

缺省的vim配置已經適合大多數人,但有些時候你可能須要一些額外的功能,這時就須要本身定製一下vim。定製vim很簡單,進入~/install/vim71/src文件,編輯Makefile文件。這是一個註釋很好的文檔,根據註釋來選擇:

  • 若是你不想編譯gvim,能夠打開–disable-gui選項;
  • 若是你想把perl, python, tcl, ruby等接口編譯進來的話,打開相應的選項,例如,我打開了–enable-tclinterp選項;
  • 若是你想在vim中使用cscope的話,打開–enable-cscope選項;
  • 咱們剛纔打的vimgdb補丁,自動在Makefile中加入了–enable-gdb選項;
  • 若是你但願在vim使用中文,使能–enable-multibyte–enable-xim選項;
  • 能夠經過–with-features=XXX選項來選擇所編譯的vim特性集,缺省是–with-features=normal
  • 若是你沒有root權限,能夠把vim裝在本身的home目錄,這時須要打開prefix = $(HOME)選項;

編輯好此文件後,就能夠編輯安裝vim了。若是你須要更細緻的定製vim,能夠修改config.h文件,打開/關閉你想要的特性。

[ 編譯安裝 ]

注意:

  默認的當前目錄下Makefile設置的特性等都能知足通常需求,若是須要添加路徑或作些修改等,只要對這個文件進行編輯就好。我將裏面的路徑改動了,由於默認的/opt/bin這個路徑不在個人$PATH裏面,而默認卻將vim的bin文件放在這裏,致使執行vim會找不到命令。若是不做修改,能夠將此路經添加到$PATH裏面就好。

  打開之,搜索/opt,按照註釋的說明,將BINDIR, MANDIR, DATADIR這三行註釋掉便可。改完以後的這三行以下:

  # Uncomment the next line to install Vim in "/usr/bin"
  #BINDIR  = /opt/bin
  # Uncomment the next line to install Vim manuals in "/usr/share/man/man1"
  #MANDIR  = /opt/share/man
  # Uncomment the next line to install Vim help files in "/usr/share/vim"
  #DATADIR  = /opt/share


  而後make安裝。我在個人ubuntu上雖然安裝成功,可是執行vim失敗,出現「Vim:Caught deadly signal ABRT」之類的錯誤。解決方法是在make是添加CFLAGS="-O2 -D_FORTIFY_SOURCE=1",則爲:

  make CFLAGS="-O2 -D_FORTIFY_SOURCE=1"

  而後再執行sudo make install,則最後將vim安裝到/usr/local/share/vim/vim74下。

編譯和安裝vim很是簡單,使用下面兩個命令:

make
make install 

你不須要手動運行./configure命令,make命令會自動調用configure命令。

上面的命令執行完後,vim就安裝成功了。

make過程當中遇到的一個問題:

  (缺乏ncurses安裝包

  解決辦法:

  下載安裝相應軟件包

  1、若是你的系統是RedHat系列:

  yum list|grep ncurses

  yum -y install ncurses-devel

  yum install ncurses-devel

 

  2、若是你的系統是Ubuntu或Debian:

  apt-cache search ncurses

  apt-get install libncurses5-dev)

 

 

我在編譯時打開了」prefix = $(HOME)」選項,所以個人vim被安裝在~/bin目錄。這時須要修改一下PATH變量,以使其找到我編輯好的vim。在~/.bashrc文件中加入下面這兩句話:

PATH=$HOME/bin:$PATH
export PATH 

退出再從新登陸,如今再敲入vim命令,發現已經運行咱們編譯的vim了。

[ 安裝vimgdb的runtime文件 ]

運行下面的命令,解壓vimgdb的runtime文件到你的~/.vim/目錄:

cd ~/install/vimgdb/
tar zxf vimgdb_runtime.tgz –C~/.vim/ 

如今啓動vim,在vim中運行下面的命令以生成幫助文件索引:

:helptags ~/.vim/doc 

如今,你可使用」:help vimgdb「命令查看vimgdb的幫助了。

至此,咱們從新編譯了vim,併爲之打上了vimgdb補丁。下面我以一個例子來講明如何在vim中完成」編碼—編譯—調試」一條龍服務。

[ 在vim中調試 ]

首先確保你的計算機上安裝了gdb ,vimgdb支持5.3以上的gdb版本,不過最好使用gdb 6.0以上的版本。

我使用下面這個簡單的例子,來示例一下如何在vim中使用gdb調試。先來看示例代碼:

文件~/tmp/sample.c內容以下,這是主程序,調用函數計算某數的階乘並打印:

    
/* ~/tmp/sample.c */
#include <stdio.h>
extern int factor(int n, int *rt);

int main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    int result = 1;

    for (i = 1; i < 6; i++)
    {
        factor(i, &result);
        printf("%d! = %d\n", i, result);
    }

    return 0;
}  

文件~/tmp/factor/factor.c內容以下,定義了子函數factor()。之因此把它放到子目錄factor/,是爲了演示vimgdb能夠根據調試位置自動打開文件,無論該文件在哪一個目錄下:

    
/* ~/tmp/factor/factor.c */
int factor(int n, int *r)
{
    if (n <= 1)
        *r =  n;
    else
    {
        factor(n - 1, r);
        *r *= n;
    }

    return 0;
}  

Makefile文件,用來編譯示例代碼,最終生成的可執行文件名爲sample。

    
# ~/tmp/Makefile
sample: sample.c factor/factor.c
gcc -g -Wall -o sample sample.c factor/factor.c  

假設vim的當前工做目錄是~/tmp(使用」:cd ~/tmp「命令切換到此目錄)。咱們編輯完上面幾個文件後,輸入命令」:make「,vim就會根據Makefile文件進行編譯。若是編譯出錯,vim會跳到第一個出錯的位置,改完後,用」:cnext「命令跳到下一個錯誤,以此類推。這種開發方式被稱爲quickfix,咱們已經在劍不離手 – quickfix一文中講過,再也不贅述。

如今,假設已經完成連接,生成了最終的sample文件,咱們就能夠進行調試了。

vimgdb補丁已經定義了一些鍵綁定,咱們先加載這些綁定:

:run macros/gdb_mappings.vim 

加載後,一些按鍵就被定義爲調試命令(vimgdb定義的鍵綁定見」:help gdb-mappings「)。按<F7>能夠在按鍵的缺省定義和調試命令間切換。

好了,咱們如今按空格鍵,在當前窗口下方會打開一個小窗口(command-line窗口),這就是vimgdb的命令窗口,能夠在這個窗口中輸入任何合法的gdb命令,輸入的命令將被送到gdb執行。如今,咱們在這個窗口中輸入」gdb「,按回車後,command-line窗口自動關閉,而在當前窗口上方又打開一個窗口,這個窗口是gdb輸出窗口。如今vim的窗口布局以下(我又按空格打開了command-line窗口):

小技巧: command-line窗口是一個特殊的窗口,在這種窗口中,你能夠像編輯文本同樣編輯命令,完成編輯後,按回車,就會執行此命令。你要重複執行某條命令,能夠把光標移到該命令所在的行,而後按回車便可;你也能夠對歷史命令進行修改後再執行。詳見」:help cmdline-window「。

接下來,在command-line窗口中輸入如下命令:

cd ~/tmp
file sample 

這兩條命令切換gdb的當前工做目錄,並加載咱們編譯的sample程序準備調試。

如今使用vim的移動命令,把光標移動到sample.c的第7行和14行,按」CTRL-B「在這兩處設置斷點,而後按」R「,使gdb運行到咱們設置的第一個斷點處(「CTRL-B「和」R「都是gdb_mappings.vim定義的鍵綁定,下面介紹的其它調試命令相同)。如今vim看起來是這樣:

斷點所在的行被置以藍色,並在行前顯示標記1和2代表是第幾個斷點;程序當前運行到的行被置以黃色,行前以」=>」指示,代表這是程序執行的位置(顯示的顏色用戶能夠調整)。

接下來,咱們再按」C「,運行到第2個斷點處,如今,咱們輸入下面的vim命令,在右下方分隔出一個名爲gdb-variables的窗口:

:bel 20vsplit gdb-variables 

而後用」v「命令選中變量i,按」CTRL-P「命令,把變量i加入到監視窗口,用一樣的方式把變量result也加入到監視窗口,這裏能夠從監視窗口中看到變量i和result的值。

如今咱們按」S「步進到factor函數,vim會自動打開factor/factor.c文件並標明程序執行的位置。咱們再把factor()函數中的變量n加入到監視窗口;而後按空格打開command-line窗口,輸入下面的命令,把變量*r輸入到變量窗口:

createvar *r 

如今,vim看起來是這樣的:

如今,你能夠用」S「、」CTRL-N「或」C「來繼續執行,直至程序運行結束。

若是你是單步執行到程序結束,那麼vim最後可能會打開一個彙編窗口。是的,vimgdb支持彙編級的調試。這裏咱們不用進行彙編級調試,忽略便可。

若是你發現程序有錯誤,那麼能夠按」Q「退出調試(gdb會提示是否退出,回答y便可),而後修改代碼、編譯、調試,直到最終完成。在修改代碼時,你可能並不喜歡vimgdb的鍵映射(例如,它把CTRL-B映射爲設置斷點,而這個鍵又是經常使用的翻頁功能),你能夠按<F7>取消vimgdb的鍵映射,或者你直接修改gdb_mappings.vim文件中定義的映射。

看,vim + gdb調試是否是很簡單?!

咱們能夠再定製一下,使調試更加方便。

打開~/.vim/macros/ gdb_mappings.vim文件,在」let s:gdb_k = 0「這一行下面加上這段內容:

" easwy add
if ! exists("g:vimgdb_debug_file")
    let g:vimgdb_debug_file = ""
elseif g:vimgdb_debug_file == ""
    call inputsave()
    let g:vimgdb_debug_file = input("File: ", "", "file")
    call inputrestore()
endif
call gdb("file " . g:vimgdb_debug_file)
" easwy end 

在」let s:gdb_k = 1「這一行下面加上這段內容:

" easwy add
call gdb("quit")
" end easwy 

註釋掉最後一行的」call s:Toggle()「。

而後在你的vimrc中增長這段內容:

""""""""""""""""""""""""""""""
" vimgdb setting
""""""""""""""""""""""""""""""
let g:vimgdb_debug_file = ""
run macros/gdb_mappings.vim 

如今,在啓動vim後,按<F7>,就進入調試模式以及設定調試的鍵映射。在第一次進入調試模式時,會提示你輸入要調試的文件名,之後就沒必要再輸入了。再按一次<F7>,就退出調試模式,取消調試的鍵映射。

利用vim的鍵映射(map)機制,你能夠把你喜歡的gdb命令映射爲vim的按鍵,方便多了。映射的例子能夠參照~/.vim/macros/ gdb_mappings.vim。

再附上一張抓圖,這是使用putty遠程登陸到linux上,在終端vim中進行調試。這也是我爲何喜歡vimgdb的緣由,由於它能夠在終端vim中調試,而clewn只支持gvim:

由於我不常使用gdb調試,因此本文僅舉了個簡單的例子,以拋磚引玉。歡迎你們共享本身的經驗和心得。

我在文章vimgdb調試時的常見問題及解決中列出了一些常見問題及其解決方法,但願對你們有幫助。

最後,讓咱們感謝vimgdb做者xdegaye的辛勤勞動,咱們後續文章會介紹pyclewn,這是vim與gdb結合的另一種形式,它和vimgdb同屬一個項目。

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