【Linux】Linux环境基础开发工具使用之Linux调试器-gdb使用

news2024/9/20 13:14:51

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目录

  • 一、程序发布模式
    • 1.1 debug模式
    • 1.2 release模式
  • 二、默认发布模式
  • 三、gdb的使用
  • 结尾

一、程序发布模式

程序的发布方式有两种，debug模式和release模式

1.1 debug模式

  • 目的：主要用于开发和测试阶段，目的是让开发者能够更容易地调试和跟踪程序中的错误（bugs），以确保软件在发布前无重大错误。
  • 特性
    • 编译时不会进行过多的优化，以便更容易地通过调试工具（如GDB）查看程序的状态，包括变量值、函数调用栈等。
    • 包含详细的调试信息（如符号表），这些信息对于理解程序的行为和定位问题至关重要。
    • 运行时可能包含额外的检查，如数组边界检查、空指针检查等，以帮助捕获潜在的错误。
    • 通常执行速度较慢，因为缺少优化并且增加了额外的调试信息。

1.2 release模式

  • 目的：用于将软件部署到生产环境，目标是提供稳定、高效的运行体验，将软件部署到生产环境，供最终用户使用。
  • 特性
    • 编译时会进行各种优化，如代码重排、循环展开、内联函数等，以提高程序的执行速度和效率。
    • 不包含调试信息（如符号表），以减少可执行文件的大小并提高加载速度。
    • 移除所有运行时检查（如数组边界检查、空指针检查等），以减少运行时开销。
    • 进行了严格的代码检查和测试，以确保程序的稳定性和安全性。
    • 通常执行速度快，因为经过了优化并且去除了不必要的检查。

二、默认发布模式

Linux gcc/g++出来的二进制程序，默认是release模式，在release模式下是无法进行调试的，要使用gdb调试，必须在源代码生成二进制程序的时候，加上 -g 选项。

那么要怎么才能证明上面的结论呢？

  1. 首先不带任何选项使用gcc编译Test.c文件生成可执行程序a.out，再使用gdb调试a.out，我们会发现没有调试信息。然后使用gcc带-g选项编译Test.c文件生成可执行程序a.out，再使用gdb调试a.out，会发现没有刚刚那个提示。

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  2. 分别使用gcc以不带选项和带-g选项分别生成可执行程序release版本和debug版本，我们可以发现debug版本的大小比release版本的大，因为debug版本的可执行程序中添加了调试信息

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  1. 我们在Linux中形成的可执行程序的格式为可执行与可链接格式（ELF格式），在Linux中，readelf是一个用于显示ELF文件信息的工具，我们可以使用readelf指令通过管道筛选出调试信息。

    我们发现release版本下并没有调试信息，而debug版本下有调试信息。

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三、gdb的使用

gdb 文件名：进入调试

  • list／l 行号：从输入的换行处显示源文件的源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。若没有输入行号，那么gdb会根据上下文开始显示源代码。
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  • list／l 函数名：显示函数的源代码。
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  • break(b) 行号：在某一行设置断点
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  • break 函数名：在某个函数开头设置断点
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  • info(i) break(或breakpoints) ：查看断点信息。
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  • disable breakpoints n：禁用序号为n的断点
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  • enable breakpoints n：启用序号为n的断点
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  • delete(d) breakpoints n：删除序号为n的断点，断点的序号是线性增长的，只会越来越大，不会因为新添加的断点是前面删除的断点，导致新的断点的序号变为原来的序号。
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  • delete(d) breakpoints：删除所有断点
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  • r或run：当没有断点时运行程序，当有断点时运行到断点处。
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  • n 或 next：单步调试，当使用n命令进行单步调试时，gdb会执行下一行代码。如果下一行代码是一个函数调用，它会将函数调用的结果一次性显示出来，但不会深入到函数内部去逐行执行。
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  • s或step：单步调试，当使用s命令进行单步调试时，gdb同样会执行下一行代码。但是，如果下一行代码是一个函数调用，s命令会进入这个函数内部，并从函数的第一条语句开始逐行执行。这意。
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  • finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令
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  • 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
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  • p 变量：打印变量值。
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  • set var：修改变量的值
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  • continue(或c)：继续执行被调试的程序，直到遇到下一个断点、程序结束或遇到其他导致程序停止的事件。
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  • display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值
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  • undisplay n：取消对序号为n的变量的跟踪
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  • until ：主要作用是继续执行程序，直到当前栈帧（通常是当前函数）的返回点，或者遇到下一个断点。

  • until n：n为某一行代码的行号，该命令会使程序运行至第n行代码处停止。
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  • breaktrace(或bt)：查看各级函数调用及参数
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  • info (i) locals：查看当前栈帧局部变量的值
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  • quit (q)：退出gdb

结尾

如果有什么建议和疑问，或是有什么错误，大家可以在评论区中提出。
希望大家以后也能和我一起进步！！🌹🌹
如果这篇文章对你有用的话，希望大家给一个三连支持一下！！🌹🌹

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