一、前言

前几篇 Linux 博客中，我们分别学习了与编辑、编译、自动化构建代码、上传代码的工具。而今天，我们将学习最后一个工具 —— Linux 下的调试器 gdb 。

而 gdb 这个调试工具的指令有很多，且在 Linux 下并没有图形化界面，所以 gdb 调试的体验并不是很好。

所以对于 gdb ，我们的学习目标就是会常用的操作。对于生僻的操作，我们简单介绍，对于常用的操作，我们进行演示。做到学习了前几篇博客之后能在 Linux 上，进行简单的线上开发。

这样也减少了我们学习的成本。

好了，我们这就开始今天的学习。
在这里插入图片描述

二、铺垫

在讲解使用之前，我们先进行一下铺垫：

程序的发布方式有两种，debug 模式和 release 模式 ，分别是调试版本和发布版本。

debug 模式是程序员在自主编写代码时的模式，在 debug 模式下是 含有调试信息 的；而 release 模式下是 不含调试信息 的，且 release 进行了各种优化，方便用户使用。

在 Linux 的 gcc/g++ 编译器下编译的代码往往都是 release 版本 。其实对于这点也很容易想通，我们平常的开发一般是在 ide 上进行，当产品发布时再到 Linux 上进行线上发布，且测试人员测的也是 release 版本的代码。所以为什么是 release 版本就很容易想通了。

事实胜于雄辩，我们再证明一下 ：

调试代码：

#include <stdio.h>

int addToTop(int top)
{
    printf("enter addToTop\n");
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= top; ++i) 
    {
        sum += i;  
    }
    printf("quit addToTop\n");
    return sum;
}

int main()
{
    int top = 100;

    int res = addToTop(top);
    printf("result = %d\n", res);
    
    return 0;
}

Makefile：

test:test.c
		gcc test.c -o test -std=c99
.PHONY:clean
clean:
		rm -f test

(注：在循环内定义变量为 c99 标准，所以编译时需要加上 -std=c99 )

Release ：

编译一下文件，并将生成可执行程序改名为 test-release 。

按 gdb test-release 进入调试：

no debugging symbols found：没有调试信息

而 release 版本是没有调试信息的，没有调试信息就无法调试。

按 quit 退出调试。

在 Linux 中，编译时添加 -g 选项，就是让 gcc/g++ 编译时以 debug 形式编译 。

Debug ：

所以修改一下 Makefile ：

gcc test.c -o test -g -std=c99

然后继续进行编译，并将编译出的内容改名为 test-debug ：

gdb-test-debug 开始调试：

这时就可以调试了，验证完毕，按 quit 退出调试。

对比生成文件大小 ：

debug 的文件，比 release 大。就是因为里面包含了调试信息等内容。

拓展：

readelf 指令：读取可执行程序的二进制构成，可执行程序遵守二进制排布规则：elf

用 readelf -S test-debug | grep -i debug 忽略大小写筛一下含有 debug 的信息：

当然如果直接查看 test-debug 的二进制排布的话，也可以看到 .data .bss .rodata 等字段，这些也都是我们的老熟人：已初始化全局数据区、未初始化全局数据区以及常量字符串所在的只读全局数据区。

由于图比较大，我就不放出来了，大家感兴趣可以下去查看一下。

好了，讲了这么多，我们的铺垫总结起来无非就是三点 ：

程序有两种发布方式：debug 模式和 release模式
Linux 下 gcc/g++ 编译处的二进制程序默认是 release 模式
要启用 gdb 调试，必须在编译生成可执行程序时加上 -g 选项

三、指令集和使用

1、指令集

/ 代表的就是或者，比如 list / l 就是两者都可以，后一个通常为简写，一般使用简写。

gdb file ：开始调试
list／l 行号：显示源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。list 通常简写为 l 。
list 0/1 ：从源代码的第一行开始显示代码，每次列 10 行
list／l 函数名：列出某个函数的源代码，10行
r / run：运行程序，类似于 vs 上的 f5 ，如果有断点就停在第一个断点处，否则直接执行程序
n / next：单条执行。也被叫做 逐过程 ，和 vs 上的 f5 一样，遇到函数会直接把函数执行完
s /step：进入函数调用。也被叫做 逐语句 ，按住会进入函数，包括库函数
break / 行号：在某一行设置断点
break 函数名：在某个函数开头设置断点
info breakpoints/break/b ：查看断点信息，查看的断点以编号形式排布，从 1 开始。
finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
print / p：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数
p 变量：打印变量值，类比于短暂监视窗口
set var：修改变量的值。常用语循环，比如跳转到第 n 次循环
continue / c：从当前位置开始连续而非单步执行程序。说白了就是从一个断点处，直接运行到下一个断点处，类比于 vs 上的 f5 在断点进行跳转
delete breakpoints：删除所有断点
delete breakpoints n：删除序号为 n 的断点
disable breakpoints：禁用断点，改变断点使能
enable breakpoints：启用断点
display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值（监视窗口常显示）
undisplay 编号：取消对先前设置的那些变量的跟踪，若使用 undisplag 则全部取消
until 行号：在函数内进行指定位置跳转，执行完区间代码
breaktrace / bt：查看各级函数调用及参数。说白了就是查看调用链
info / i locals：查看当前栈帧局部变量的值
quit：退出gdb调试