Linux學習——Gdb基本調試方法&&多線程調試

1.Gdb的基本調試

示例代碼

//e.c
 #include <stdio.h>
 void debug(char *str)
{
    printf("debug info :%s\n",str );
}

int main(int argc,char *argv[]){
    int i,j;
    j=0;
    for(i=0;i<10;i++){
        j+=5;
        printf("now a=%d\n", j);
    }
}

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gcc -g -o e e.c
調試gdb e
或者輸入gdb
而後 file e

1. list 命令用法

list命令顯示多行源代碼,從上次的位置開始顯示,默認狀況下,一次顯示10行,第一次使用時,從代碼其實位置顯示。

list n顯示已第n行未中心的10行代碼
list functionname顯示以functionname的函數爲中心的10行代碼

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2. 斷點命令break
break location:在location位置設置斷點,改位置能夠爲某一行,某函數名或者其它結構的地址。gdb會在執行該位置的代碼以前停下來.

使用delete breakpoints 斷點號 刪除斷點
這裏的斷點號表示的是第幾個斷點,剛纔執行break 10返回 
reakpoint 1 at 0x40050a: file e.c, line 10.
中的1表示該斷點的標號，所以使用 delete breakpoints 1表示刪除第10行所定義的斷點

clear n表示清除第n行的斷點,所以clear 10等同於delete breakpoints 1
disable/enable n表示使得編號爲n的斷點暫時失效或有效

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可以使用info查看斷點相關的信息
info breakpoints

c(continue)，繼續程序運行直到下一個斷點

3.display命令
查看參數的值

4.step及next命令
step可以使得程序逐條執行,即執行完一條語句而後在下一跳語句前停下來,等待用戶的命令。通常使用step命令是，可以使用display或者watch命令查看變量的變化,從而判斷程序行爲是否符合要求。當下一條指令爲函數時,s進入函數內部,在其第一條語句前停下來。next單步執行，但不進入函數內部。
step n,next n 表示連續但不執行n條指令,若是期間遇到斷點,則停下來
5.print打印內部變量值
6.bt 查看堆棧信息
7.watch 監視變量值的變化

watch一般須要和break，run，continue聯合使用。

下面舉例說明：

代碼以下：
#include <stdio.h>

int main()
{
int a=0;
for(int i=0; i<10; i++)
a+=i;
}
調試的時候過程以下：

(gdb) l
1 #include <stdio.h>
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3 int main()
4 {
5 int a=0;
6 for(int i=0; i<10; i++)
7 a+=i;
8 }
(gdb) b 5 -------在第5行設置斷電
Breakpoint 1 at 0x80483ba: file a.cpp, line 5.
(gdb) r -------執行到斷點處中止
Starting program: /a.o

Breakpoint 1, main () at a.cpp:5
5 int a=0;
(gdb) watch a -------觀察a的值，當有變化時，中止
Hardware watchpoint 2: a
(gdb) c -------繼續執行，當a的值變化時中止
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

Old value = 0
New value = 1
main () at a.cpp:6
6 for(int i=0; i<10; i++)
(gdb)
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

Old value = 1
New value = 3
main () at a.cpp:6
6 for(int i=0; i<10; i++)
(gdb)
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

即，在使用watch時步驟以下：

1. 使用break在要觀察的變量所在處設置斷點；

2. 使用run執行，直到斷點；

3. 使用watch設置觀察點；

4. 使用continue觀察設置的觀察點是否有變化。

8.set variable value=x 動態改變變量值
1，調試中須要修改臨時變量的值時，可使用set命令
語法：

set variable key = value
set var key = value
示例：
(gdb) set variable array[1] = 12

2，另外一種更簡單的方式，使用print命令修改
語法：
print key=value

2.多線程調試

1. 線程的查看
首先建立兩個線程：

#include <stdio.h> #include <unistd.h> #include <pthread.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> void* pthread_run1(void* arg) { (void)arg; while(1) { printf("I am thread1,ID: %d\n",pthread_self()); sleep(1); } } void* pthread_run2(void* arg) { (void)arg; while(1) { printf("I am thread2,ID: %d\n",pthread_self()); sleep(1); } } int main() { pthread_t tid1; pthread_t tid2; pthread_create(&tid1,NULL,pthread_run1,NULL); pthread_create(&tid2,NULL,pthread_run2,NULL); printf("I am main thread\n"); pthread_join(tid1,NULL); pthread_join(tid2,NULL); return 0; } 

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分析：上面程序中建立了兩個線程，程序執行起來，main函數所在程序爲主線程，在這個主線程中有兩個新線程運行。
命令行查看：

//查看當前運行的進程
ps aux|grep a.out
//查看當前運行的輕量級進程
ps -aL|grep a.out
//查看主線程和新線程的關係
pstree -p 主線程id

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2. 線程棧結構的查看

1. 獲取線程ID
2. 經過命令查看棧結構 ps stack 線程ID
   
   3. 利用gdb查看線程信息
   將進程附加到gdb調試器當中，查看是否建立了新線程：gdb attach 主線程ID
   

查看線程的一些信息

//1.查看進程：info inferiors
//2.查看線程：info threads
//3.查看線程棧結構：bt
//4.切換線程：thread n（n表明第幾個線程）

4. 利用gdb調試多線程
　　當程序沒有啓動，線程尚未執行，此時利用gdb調試多線程和調試普通程序同樣，經過設置斷點，運行，查看信息等等，在這裏不在演示，最後會加上調試線程的命令

設置斷點

//1. 設置斷點：break 行號/函數名
//2. 查看斷點：info b

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執行線程2的函數，指行完畢繼續運行到斷點處

1. 繼續使某一線程運行：thread apply 1-n（第幾個線程） n
2. 從新啓動程序運行到斷點處：r

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3.只運行當前線程

. 設置：set scheduler-locking on 2
. 運行：n

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4.全部線程併發執行

1. 設置：set scheduler-locking off
    2. 運行：n

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注意點：
ctrl+c ctrl+d ctrl+z 的區別和使用場景

Ctrl+C ：強制中斷程序，程序不管運行哪裏都中止。

Ctrl+D ：發送一個 exit 的信號，退出當前的用戶或者是客戶端。

Ctrl+Z ：暫停程序，在進程中維持掛起狀態。

引用別人的說法：

一、Ctrl+C比較暴力，就是發送Terminal到當前的程序，好比你正在運行一個查找功能，文件正在查找中，Ctrl+C就會強制結束當前的這個進程。二、Ctrl+Z 是把當前的程序掛起，暫停執行這個程序，好比你正在mysql終端中，須要出來搞點其餘的文件操做，又不想退出mysql終端（由於下次還得輸入用戶名密碼進入，挺麻煩），因而能夠ctrl+z將mysql掛起，而後進行其餘操做，而後輸入 fg 回車後就能夠回來，固然能夠掛起好多進程到後臺，而後 fg 加編號就能把掛起的進程返回到前臺。固然，配合bg（後臺）和fg命令進行先後臺切換會很是方便。三、Ctrl+D 是發送一個exit信號，沒有那麼強烈，相似ctrl+C的操做，好比你從管理員root退回到你的普通用戶就能夠這麼用。