【Linux】精通GDB：打造你的Linux调试超能力

详细介绍了linux中gdb的使用技巧，快速提升linux下的调试超能力

Zfox_

4492人浏览 · 2024-09-16 12:43:43

Zfox_ · 2024-09-16 12:43:43 发布

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🔥 系列专栏：Linux

一： 🔥 什么是GDB / CGDB

💦 GDB 是 Linux下非常好用且强大的调试工具，GDB 允许开发者在程序运行时检查其内部状态、控制程序的执行流程，并帮助定位和解决程序中的错误（bug）。

💦 CGDB是一款轻量级的基于GDB的命令行可视化工具，在终端窗口中以图形化的形式来调试代码，非常方便。相对于GDB来说，可以很大的提高效率

二： 🔥 CGDB的安装

🍊 Linux-centos

💦 检查机器上是否安装了 cgdb。

[root@hcss-ecs-a9ee ~]# cgdb --version
-bash: cgdb: command not found

💦 出现像上⾯的结果，Linux会友好地告诉你 cgdb 没有安装。
安装 cgdb:

sudo yum install -y cgdb

三： 🔥 cgdb的使用背景

⚡ 程序的发布方式有两种，debug模式和 release 模式。
⚡ Linux gcc/g++出来的二进制程序，默认是release模式。
⚡ 要使用cgdb调试，必须在源代码生成二进制程序的时候, 加上 -g 选项。

🥝 下面是Makefile中的内容，用于自动化编译：

1 myexe:code.c
2     gcc -o $@ $^ -std=c99 -g                                                                                                                                                                                                                                                  
3 .PHONY:clean
4 clean:
5     rm -f myexe

四： 🔥 CGDB调试代码----指令学习📚

💢 下面是本次调试所要使用到的代码：

#include <stdio.h>

int Sum(int s, int e)
{
    int sum = 0;
    int i = s;
    for(; i <= e; i++)
    {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

int main()
{
    printf("process is running\n");

    
    int start = 1;
    int end = 100;
    int result = Sum(start, end);
    printf("process is done, result: %d\n", result);
    return 0;
}

🥝 生成调试文件

不调试的情况下，使用 gcc 指令编译文件一般是：gcc test.c -o test 但是，如果要调试，那么就必须要加上 -g 指令。其原理用 Visual Studio Code 环境下来类比，使用该 IDE 熟悉的话便知道发行一个程序的时候，可以有 release 版本和 debug 版本，只有我们选择 debug 版本的时候，程序才可以被调试，否则不行。这里也类似，加上 -g 就相当于生成 debug 版本的程序，不加就默认是 release 版本的。其正确指令如下：

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

🥝 指令集汇总

💦 指令集汇总
因为这个调试器是在Linux环境下的，是纯命令行模式，所以会有很多的指令。

💢 注：（）括号里面是该指令的全称

名字	描述
`l(list) 行号/函数名`	显示对应的code，每次10行
`r(run)`	F5【无断点直接运行、有断点从第一个断点处开始运行】
`b(breakpoint) + 行号`	在哪一行打断点
`b 源文件：函数名`	在该函数的第一行打上断点
`b 源文件：行号`	在该源文件中的这行加上一个断点
`info b`	查看断点的信息
breakpoint already hit 1 time	【此断点被命中一次】
`d(delete) + 当前要删除断点的编号`	删除一个断点【不可以d + 行号】
若当前没有跳出过gdb	则断点的编号会持续累加
`d + breakpoints`	删除所有的断点
`disable b(breakpoints)`	使所有断点无效【默认缺省】
`enable b(breakpoints)`	使所有断点有效【默认缺省】
`disable b(breakpoint) + 编号`	使一个断点无效【禁用断点】
`enable b(breakpoint) + 编号`	使一个断点有效【开启断点】
`enable breakpount`	使一个断点有效【开启断点】
`n(next)`	逐过程【相当于F10】
`s(step)`	逐语句【相当于F11】
`bt`	看到底层函数调用的过程【函数压栈】
`set var`	修改变量的值
`p(print) 变量名`	打印变量值
`display`	跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值【变量/结构体…】
`undisplay + 变量名编号`	取消对先前设置的那些变量的跟踪

💦 排查问题三剑客🗡

名字	描述
`until + 行号`	进行指定位置跳转，执行完区间代码
`finish`	在一个函数内部，执行到当前函数返回，然后停下来等待命令
`c(continue)`	从一个断点处，直接运行至下一个断点处【VS下不断按F5】

🥝 指令演示

[lisi@hcss-ecs-a9ee lesson9]$ ls
code.c  Makefile  myexe
[lisi@hcss-ecs-a9ee lesson9]$ cgdb myexe

首先我们进入到 cgdb，然后它会等待我们输入指令

✨行号显示

l(list) 行号/函数名 —— 显示对应的code，每次10行

首先若是直接【L】的话便会显示出该源文件中的10行内容，这不是我们想要的。

[?1034h[?1034hGNU gdb (GDB) Red Hat Enterprise Linux 7.6.1-120.el7
Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>
This is free software: you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.  Type "show copying"
and "show warranty" for details.
This GDB was configured as "x86_64-redhat-linux-gnu".
For bug reporting instructions, please see:
<http://www.gnu.org/software/gdb/bugs/>...
Reading symbols from /home/lisi/112/lesson9/myexe...done.
(gdb) l
23          printf("process is running\n");
24
25
26          int start = 1;
27          int end = 100;
28          int result = Sum(start, end);
29          printf("process is done, result: %d\n", result);
30          return 0;
31	}
(gdb)

若是【L 0】或者是【L 1】的话那就是从第一行开始往下列10行的内容
注意这里的L是小写，而且与数字之间要有一个空格

(gdb) L	0
1	#include <stdio.h>
2
3
4	int Sum(int s, int e)
5	{
6           int sum = 0;
7           int i = s;
8           for(; i <= e; i++)
9           {
10              sum += i;
(gdb)

接下去若是想要看到我们所写的全部代码，只需要多Enter几次就可以了，cgdb会自动记忆你上次敲入的指令。

其他指令也是如此，大家多多实验即可

五： 🔥 总结

最后来总结一下本文所学习的内容📖

gcc/g++ 而言默认生成的可执行程序就是 【Release】 版本的，因此我们要加上一个 -g 命令选项使其在make之后生成一个 【DeBug】 版本的可执行程序，这样就可以进行调试了。
接着我们正式进入到了调试器 CGDB 的使用，介绍了很多相关的指令，这些都是我整理出来的常见指令，其实对于 CGDB 来说还有很多指令，但是真正常用的也就这些，只要你认真地看下来，将它们都使用熟练了，相信你的调试功底会大幅度提升，对你在 VS 中的调试也是有所帮助的。
最后，在学习了 CGDB 的许多调试指令后，我们便进行了 【Swap Two Numbers】 的实战演练，不仅巩固了C语言中有关传址调用以及函数栈帧的相关指知识，而且使我们对于调试器 CGDB 的使用更上一层楼↑。