深入理解Linux调试利器GDB

"Linux 的gdb描述" GDB是GNU Debugger的简称，是一个强大的命令行调试工具，主要用于在Linux操作系统中调试C、C++等语言编写的程序。它由GNU项目开发并维护，属于自由软件，遵循GPL许可证。GDB不仅支持基本的调试功能，如设置断点、查看变量值、单步执行等，还提供了许多高级特性，使其成为UNIX平台下进行程序调试的首选工具。 1. **启动和控制程序**： GDB允许用户以多种方式启动程序，例如，可以附加到已经运行的进程，或者直接运行程序并监控其行为。通过`run`命令启动程序，并可以用`continue`、`step`、`next`命令来控制程序的执行流程，其中`continue`使程序继续执行直到遇到断点，`step`用于单步进入函数，而`next`则是单步执行但不进入函数。 2. **设置断点**： 在GDB中，可以通过`break`命令设置断点，可以指定行号或函数名。此外，还可以设置条件断点，即只有当特定条件满足时才会触发断点。例如，`break 10 if result > 100`将在`result`变量大于100时暂停执行。 3. **查看程序状态**： 当程序停止时，可以使用`print`命令查看变量的值，例如`print sum`会打印变量`sum`的当前值。GDB还允许查看内存区域的内容、调用堆栈以及动态改变变量的值。 4. **动态改变执行环境**： 在调试过程中，可以使用`set variable`命令动态修改变量的值，这在测试不同情况或修复问题时非常有用。例如，`set variable i = 5`将变量`i`的值改为5。 5. **反汇编代码和源代码混合查看**： 使用`disassemble`命令，GDB能够显示当前函数的机器码，帮助理解程序在底层是如何执行的。结合源代码查看，有助于分析程序行为。 6. **调试多线程程序**： GDB支持调试多线程程序，可以切换不同的线程并查看每个线程的状态。 7. **调试远程程序**： 通过GDB的`target remote`命令，可以在一台主机上调试运行在另一台主机上的程序，这对于远程服务器的调试特别有用。 8. **记录和重放调试会话**： 使用GDB的`record`功能，可以记录程序的执行过程，然后通过`reverse-continue`等命令回溯执行历史，这对于查找问题的起源非常有帮助。 9. **GDB脚本和自动化**： GDB支持通过Python编写脚本来扩展其功能，可以创建自定义命令、自动执行一系列操作，简化重复的调试任务。 10. **调试核心转储**： 如果程序崩溃并生成了核心转储文件，GDB可以加载该文件并分析程序崩溃时的状态，这对于排查运行时错误非常有价值。 示例中的程序`tst.c`计算两个不同的数列之和，GDB的使用方法是从命令行启动GDB，加载`tst`程序，然后通过`break`命令设置断点，例如在`func`函数的开头。运行程序后，当达到断点时，可以使用`print`查看变量`sum`和`i`的值，确保程序按预期运行。如果发现错误，可以使用`set variable`改变变量值，或通过`up`和`down`命令查看调用堆栈，追踪问题来源。 GDB提供了一套全面的调试工具，无论对于初学者还是经验丰富的开发者，都能有效地帮助诊断和解决程序中的问题。虽然它的界面相对简洁，但其功能强大且灵活，是Linux开发环境中不可或缺的调试利器。