掌握GDB：UNIX下的程序调试利器

"这篇文档是关于GDB的完全手册，详细介绍了如何在UNIX环境下使用GDB进行程序调试。GDB是GNU项目开发的一款强大的命令行调试工具，虽然没有图形化界面，但在UNIX平台下，它提供了比类似VC、BCB等集成开发环境中的调试器更为丰富的功能。GDB的主要功能包括启动程序、设置断点、检查程序状态以及动态改变执行环境。" GDB是GNU调试器（GNU Debugger）的缩写，是开源社区开发的一款用于调试C、C++等语言程序的强大工具。在UNIX或类UNIX系统中，如Linux，GDB是程序员必备的调试利器。它允许开发者通过命令行界面来控制程序的运行，进行单步调试、设置断点、查看内存状态、跟踪变量值等操作。 1. **启动程序**: GDB可以让你以各种方式启动程序，比如正常运行、带参数运行、后台运行等。你可以通过`run`命令启动程序，并可以传递命令行参数。例如，`run arg1 arg2`将程序以arg1和arg2作为参数启动。 2. **设置断点**: GDB允许你在代码的特定位置设置断点，使得程序在运行到这些位置时暂停。这可以通过`break`命令实现，例如`break func`会在函数`func`的入口处设置断点。此外，还可以设置基于条件的断点，只有满足特定条件时才会触发。 3. **检查程序状态**: 当程序暂停后，你可以查看当前的堆栈信息、变量值、内存内容等。`print`命令用于输出变量的值，`frame`命令用于查看调用堆栈，而`display`命令则可以在每次程序暂停时自动显示某个变量的值。 4. **动态改变执行环境**: 在调试过程中，GDB允许你修改变量的值、继续执行、跳过当前语句、进入或退出函数等。`set variable`命令用于改变变量的值，`continue`命令让程序继续运行，`next`和`step`命令分别用于执行下一条语句（不进入函数）和进入函数。 为了展示GDB的使用，我们来看一个简单的C程序示例。这个程序有两个循环，一个是计算1到100的和，另一个是调用`func`函数计算1到250的和。 ```c #include<stdio.h> int func(int n) { int sum = 0, i; for (i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return sum; } int main() { int i; long result = 0; for (i = 1; i <= 100; i++) { result += i; } printf("result[1-100]=%d\n", result); printf("result[1-250]=%d\n", func(250)); } ``` 要使用GDB调试此程序，首先需要编译并生成可执行文件： ```bash gcc -g tst.c -o tst ``` 然后启动GDB并加载程序： ```bash gdb tst ``` 在GDB中，你可以设置断点，例如在`func`函数的开头： ```gdb break func ``` 接着，你可以运行程序： ```gdb run ``` 当程序暂停在断点时，你可以检查变量`sum`的值： ```gdb print sum ``` 如果想让程序跳过`func`函数内部的循环，可以使用`next`命令： ```gdb next ``` 最后，使用`continue`命令让程序继续运行直到结束： ```gdb continue ``` 通过这种方式，你可以深入了解程序的执行过程，找出潜在的错误和性能瓶颈。GDB的命令丰富且灵活，对于复杂的调试场景，它提供了许多高级特性，如堆栈回溯、内存查看、线程调试等。熟练掌握GDB的使用，对于提高在UNIX环境下的软件开发效率至关重要。