Linux C編程學習之開發工具2---GDB調試器

簡介

　　GDB是一個功能強大的交互式程序調試工具，主要工做在字符界面下。

　　GDB不只能夠用來調試C/C++ 語言編寫的程序，還能夠用來調試 Pascal、Objective-C，以及Fortran等語言編寫的程序

 

GDB經常使用命令

　　GDB 調試器有不少命令，從簡單的文件載入、斷點設置到複雜的內存查看、信號捕捉等。

　　在使用GDB 調試程序以前，必須使用 -g 選項用gcc（或者g++）編譯源文件，以便將調試信息加入到要調試的程序之中，並且 gcc 的 -個選項不能和優化選項一塊兒使用

　　GDB的基本命令包括GDB的啓動與退出、載入程序、列出源代碼、執行程序以及使用幫助功能等

1.GDB的啓動與退出

　　直接在命令行輸入gdb 就會進入gdb 的交互模式

　　在gdb的交互模式，使用 q 命令會退出 gdb

2.載入程序

　　方式1：直接使用命令： gdb 可執行文件，例子：gdb test

　　方式2：使用 gdb 先進入gdb 的交互模式，而後在gdb 交互模式下使用 file 可執行文件（例子：file test）將要調試的可執行文件載入

3.列出源代碼

　　在載入程序以後，使用 list（或者使用簡寫形式 l）就會列出前十行代碼

　　再輸入 l（或list），就會列出緊接着的後十行代碼

　　l 3,5：列出第三到第五行的代碼

　　l 9：列出第九行以及它的上下五行代碼

4.執行程序

　　使用r（或者run）來直接運行載入的程序，若是程序中沒有設置斷點，那麼將一直執行程序；若是程序中存在斷點，那麼將會執行到第一個斷點所在的地方，而後停住

5.使用幫助功能

　　能夠在gdb 的交互模式下使用 help 命令列出命令的種類（好比 running、stack、status……）

　　若是在 help 後面加上某個種類的名稱，那麼將會列出這個種類下的全部的命令信息，好比 help running 將給出全部關於程序運行的命令

　　能夠直接在help 後跟命令的名稱，獲取這條命令的介紹，好比 help run 將獲取關於 run 的詳細介紹

 

斷點設置與管理

　　斷點設置即在調試的程序中設置斷點，斷點的管理包括查看斷點信息、刪除或禁用斷點等

1.設置斷點（break）

　　命令是break，或者簡寫爲 b

　　b 8：在第8行設置斷點，若是這個使用再用 r 運行程序，會發現程序會在第 8 行暫停

　　　　若是想要繼續運行，可使用 continue（或者c）繼續執行，也會在遇到斷點時暫停

　　b 函數名：是程序在遇到指定的函數時候暫停執行

　　b 8 if i>7：在第8行設置斷點，而且只有在當第8行的 i>7 爲真時纔會暫停

2.查看斷點信息（info break）

　　info break：顯示當前gdb 在調試程序中設置的全部斷點信息

3.刪除指定的斷點（d）

　　d 斷點號：或者是使用delete，指定斷點號的話將會刪除指定的那個斷點，若是不指定斷點號將會刪除全部斷點　

4.刪除指定行上的斷點（clear）

　　clear 行號(或者一個範圍)：刪除指定行上的斷點

5.禁用指定的斷點（disable）

　　disable 斷點號：暫時禁止指定的斷點號，若是不指定斷點號將會禁止全部斷點

6.恢復指定的斷點（enable）

　　enable 斷點號：使得用 disable禁止的斷點再次有效

7.設置觀察點（watch）

　　在程序的調試過程當中，常常須要定位某個變量被改動的位置。

　　使用觀察點用來檢測某個變量或者表達式的值是否有變化，若是有變化則暫停程序的運行

　　watch 變量名（或者表達式的名稱）：watch設置觀察點必須是在程序的運行過程當中設置的，也就是在運行run 命令以後進行設置

 

數據顯示與變量賦值

　　上面介紹斷點的應用，可是若是隻有斷點是用處不大的，要跟蹤程序的運行，必須可以在斷點處查看或修改變量的值

　　下面的介紹是以這個源碼爲例的(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.顯示變量或表達式的值（print或者p）

　　1.編譯程序(必定要使用 -g 選項)：gcc -g -o test test.c

　　2.使用 gdb test 載入要調試的文件（下面的命令都是在 gdb的交互模式下執行的）

　　3.b 8，在第八行設置斷點

　　4.r，運行程序，在第八行暫停

　　5.p sum，顯示此時 sum的值，此時sum的值爲0

　　　　或者使用 p/x sum，使用 16進制形式輸出 sum的值

　　6.使用 c 命令繼續執行，第二次循環又在 第8行暫停

　　7.p sum，顯示此時上的sum 值爲 1（...依次循環）

　　p 以後的變量必須是全局變量，或者是在這個做用域有效的局部變量，若是全局變量和局部變量重名，那麼局部變量會隱藏全局變量，若是此時像查看 全局變量的值，使用 :: 操做符

2.自動顯示變量或表達式的值（display）

　　使用該命令以後，每當程序運行到斷點處，就會自動顯示以前設置過得變量或表達式

　　一、二、三、4同上，此時暫停執行

　　5.display sum：設置自動顯示sum

　　6.c ：繼續執行，而且自動在第二次循環執行到第8行時又暫停，此時會自動顯示 sum 的值，而不用再去使用 p sum 了　　

3.顯示變量的數據類型（whatis、ptype）

　　一、二、三、4同上，此時暫停執行

　　5.使用 whatis sum，或者 ptype sum，將會顯示：type = int，就是sum的數據類型的 int

4.修改變量的值（set）

　　一、二、三、4同上，此時暫停執行

　　5.set sum=100，設置此時的sum 爲100，而後下面的運行就會在sum=100基礎上執行

　　6.c ，繼續執行，而且自動在第二次循環執行到第8行時又暫停，用 p sum，能夠看到sum的值爲101（第一次循環是sum+=i; i爲1）

　　7.c ，繼續執行，而且自動在第二次循環執行到第8行時又暫停，用 p sum，能夠看到sum的值爲103（第一次循環是sum+=i; i爲2）

 

程序執行與函數調用

　　上面已經介紹了 run和continue，下面介紹其餘的

1.單步執行（step、next）

　　step能夠簡寫爲s；next能夠簡寫爲 n

　　step：執行到函數調用的地方，會跟蹤進入函數內部（而且會給出提示信息：被調用函數的入口地址、行號……）

　　next：執行到函數調用的地方，並不會跟蹤進入函數內部，而是直接將函數調用看作是一個語句，直接執行過去

2.退出被調用的函數（return）

 　　step 能夠跟蹤進入被調用函數的內部，可是若是想要退出被調用函數，則可使用 return 命令

3.執行到指定行（until 行號）

 　　使用until 的前提是從當前行到指定行之間沒有斷點，不然會在第一個斷點處暫停

4.跳轉執行（jump）

 　　通常狀況下，程序會按照程序代碼的順序執行，可是若是想要更改程序的運行順序，可使用 jump

5.強制調用函數（call）

 

其餘調試命令

1.查看堆棧信息（backtrace、frame）

 

2.查看源程序信息（info source）

 

3.查看寄存器（info registers）

 

4.查看程序的彙編代碼（disassemble）