🎪 Linux下gdb的使用

GDB 全称“GNU symbolic debugger”，是一个由GNU开源组织发布的，UNIX/LINUX操作系统下的、基于命令行的、功能强大的程序调试工具从名称上不难看出，它诞生于 GNU 计划（同时诞生的还有 GCC、Emacs 等），是 Linux 下常用的程序调试器。发展至今，GDB 已经迭代了诸多个版本，当下的 GDB 支持调试多种编程语言编写的程序，包括 C、C++、Go、Objective-C、OpenCL、Ada 等。实际场景中，GDB 更常用来调试 C 和 C++ 程序。
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🚀1.gdb调试准备

我们的代码编译过后的版本有两种，分别是Debug版(可调试版)和Release版(不可调试版)，我们Linux下gcc/g++编译过后的版本默认是Release版本，不妨我们来验证以下：

test.c:

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

Makefile:

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

-std=c99表示以c99的标准来进行编译

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我们的猜想成立，编译器默认生成的可执行文件是不包含调试信息的(也就是不可被调试的)那么我们怎么才能让它变成可调试的呢？我们前几篇博客上讲的gcc基本指令中加上选项-g表示生成的可执行文件是可被调试的。详情请见：Linux编译器gcc/g++

我们修改Makefile文件为：

test-release:test.c
	gcc test.c -o test-release -std=c99
test-debug:test.c
	gcc -g test.c -o test-debug -std=c99
.PHONY:clean
clean:
	rm -rf test-release test-debug

然后构建：
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test-debug文件比test.release文件要大一些，因为其中包含了调试信息。这时我们再对test-debug进行gdb调试:

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🚀2.gdb指令集

Linux调试器gdb的核心工作就是查找问题，下面我们来看一些基本指令：

l 或 list 行号：显示binFile源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
l 或 list 函数名：列出某个函数的源代码。
r 或 run：运行程序至断点处，若没有断点直接运行结束。
n 或 next：单条执行，不进入函数。
s 或 step：进入函数调用
b 或 break 行号：在某一行设置断点
b 或 break 函数名：在某个函数开头设置断点
info break ：查看断点信息。
finish：执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
p 变量：打印变量值。
set var 变量 = 新值：修改变量的值
c 或 continue：从当前位置开始连续而非单步执行程序，即跳到下一处断点
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
enable breakpoints：启用断点
i 或 info breakpoints：参看当前设置了哪些断点
display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪
until X：跳至X行
bt 或 breaktrace：查看各级函数调用及参数
i 或 info locals：查看当前栈帧局部变量的值
quit：退出gdb

🚀3.gdb指令演示

以我们的test-debug为例：

⭐3.1 展示源文件代码

展示从0/9开始的后10行
指令：l 0/9
展示addToTop的源代码
指令： l addToTop

⭐3.2 断点与多步调试操作

对第20行，以及函数addToTop开头添加断点，并显示断点基本信息
指令：b 20、b addToTop、info b
对第17行添加断点，运行程序展示单步调试
指令：b 17、r、n、s
显示循环结束后sum的值，并将其修改为4090
指令：until 11、p sum、set var sum = 4090
显示断点，删除序号为1的断点，禁用序号位2，3的断点，最后再启用3号断点
指令：i b、delete breakpoints 1、disable breakpoints 2、disable breakpoints 3、enable breakpoints 3
进入函数addToTop查看函数调用与参数以及函数栈帧中局部变量的值
指令：bt、i locals