Linux下的调试器-gdb（16）

将近一个星期没有更新Linux，SolidWorks的文章，主要是因为上周是期末周，实在分心不过来，这段时间争取将之前欠的内容全部补上。也会补充我期末周复习的一些相关知识，我觉得那些东西还是很有用的

预备知识（9-2.30.00）

• 程序的发布⽅式有两种， debug 模式和 release 模式
• debug模式是程序员开发时候所用的模式，而release模式下的程序会经过测试，上线等过程进行发布，手机上的APP和电脑上的软件都是release版本
• Linux环境下第一次使用gdb可能没有安装：sudo yum install -y gdb
  
• Linux下通过gcc/g++编译好的代码是无法直接进行调试的， 因为Linux gcc/g++ 出来的⼆进制程序，默认是 release 模式
  
• 解决方式也很简单。程序要调试，那程序必须是debug模式，也就是编译时要加上-g选项：gcc -g code.c -o code，让最后形成的可执行程序，添加调试信息
  
• 通过命令可查看可执行程序的调试信息：readelf -S code（可执行程序文件名）| grep -i debug
  

快速认识 gdb

1. 测试代码。这里如果用的是C89，这个for循环的int i = 0;放到括号外。当然也可以在编译处加上选项：-std=c99

#include <stdio.h>int Sum(int s, int e)
{int result = 0;// int i = s;// for(; i <=e; i++) C89的写法for(int i = s; i <= e; i++){result += i;}return result;
}int main()
{int start = 1;int end = 100;printf("I will begin\n");int n = Sum(start, end); //[start, end]printf("running done, result is: [%d-%d]=%d\n", start, end, n);return 0;
}

2. 进入调试：gdb 可执行程序名。quit：退出调试

• l 1：从第一行显示，按回车键可以往下翻继续查看源代码
  
• b 19：在代码的第19行打上断点，再输入r，就让程序运行到第19行停下来，再输入c，再让程序直接运行完成
  

gdb 的命令

1. 更换成 cgdb

先解决第一个gdb难用的问题：gdb它是纯命令行的方式进行调试，其调试信息和代码混在一起，非常的不方便

• 可以安装cgdb（默认环境没有安装该软件），可以呈现出对应的代码
• 输入命令：sudo yum install -y cgdb
  
• 后面不作特殊说明，统一用cgdb作为命令的说明，这里如果用鼠标去滚动界面可能会卡死，我觉得这应该是cgdb的bug
  

2. 打和去除断点

• 打断点：b后面可以跟 源文件名:行号，可以跟 源文件名:函数名，它是在函数的入口处打上断点，也可以直接跟上行号
  
• 查看所有断点的信息：info b，只要不退出cgdb，断点编号是随着断点数量依次递增的，该断点是第几个打的，断点编号就是多少
  
• 删除断点：d 断点编号，无法根据断点所在行号来删除断点，只能根据该断点编号去删除断点
  
• 输入命令：r，如果存在断点则运行到断点处，没有断点则会运行完整个程序
  

3. 逐语句与逐过程

• 逐语句，输入命令：s，调试会进入到函数和循环中，以一句语句算作一步，一步一步地运行
  

• 逐过程，输入命令：n，调试并不会进入到函数和循环中，会直接跳过
  

• 打断点的本质就是让程序在特定位置停下来，对写的代码进行切块，按照断点的方式对程序进行局部性追踪

• int n = Sum(start, end);这条语句要做两个动作，第一个动作就是调这个Sum函数，另一个动作就是将Sum的返回值通过寄存器赋值给对应的用户
  

• 每一次函数调用的过程就是在形成栈帧的过程，在C语言调入栈中，每调一次函数就是把函数的栈中结构进行入栈。可以输入命令：bt，来查看入栈函数
  

• 如果要从函数中直接回到函数调用行（相当于执行完这个函数），输入命令：finish。想查看临时变量n的值，输入命令：p n
  

• 这里为啥n的值为32767呢？因为这只是Sum函数调用完成（第一步），还没执行到下条语句（还没进行第二步的赋值），那此时的n不就是个随机值
  

4. 使能（激活）断点

• 断点是可以被使能！意味断点可以打开使用，也可以关闭禁用（不是删除），这样断点的痕迹还在，下次调试的时候就很方便找到调试的历史痕迹
• 被使能：激活断点，输入命令：enable 断点编号。没有被使能：禁用断点，输入命令：disable 断点编号，后面跟断点编号，不是断点所在的行号
  
  

调试思想

上面只是一些调试的基本命令，不涉及任何调试思想。调试的本质/核心工作： 首先你得知道这个代码有问题，所以调试它去找到问题所在（gdb有很多命令是找到问题所在）， 查看代码的上下文，最后由你去解决问题

1. 找到问题（找到问题所在的区域）

• 断点的本质：就是把代码进行块级别划分，以块为单位进行快速定位区域，找到问题所在的区域
• 对代码进行切片分析。比如这块代码打上三个断点（20行有一个，25行，30行），打上断点后逐次分析每块代码片段
• 输入命令r运行到20行，如果没有啥问题，再输入命令c跳到下一个断点处，运行第20~25行的这块代码
  
• 通过命令finish可以确认问题是否在函数内，就是将这个函数给跑完，没成功那问题就出现在这个函数
  
• 命令：until 指定行号，可以进行局部区域的快速执行。可以适用于跳出for循环
  

2. 查看代码的上下文

• 这里假设我的n突然就等于0，我想通过调试找到问题所在，进入函数内部，要查看其变量的值
  
• 这里可以输入命令：display 要常显示的值，可以用来查看上下文的数据变化。不想常显示哪个值了输入命令：undisplay 对应值的编号，不是变量的名称
  
  
  
• p也支持查看表达式的值。info locals：可以查看函数或循环内的临时变量
  
  

补充调试技巧

1. watch

执⾏时监视⼀个表达式（如变量）的值。如果监视的表达式在程序运⾏期间的值发⽣变化，GDB 会暂停程序的执⾏，并通知使⽤者

删除它就跟删除断点一样，如果你有一些变量不应该修改，但是你怀疑它修改导致了问题，你就可以watch它，如果变化了就会通知你

2. set var

3. 条件断点

这样就可以直接跳到条件断点，输入命令：c

也可以给已经存在的断点新增条件，输入命令：condition 断点编号 条件

4. 分屏操作

cgdb的分屏操作：可以通过Esc键进入代码屏，i键回到cgdb屏，可以通过上下方向键进行翻阅（只有代码屏才能进行上下翻阅，cgdb屏是翻阅历史命令）