linux_c++GDB环境搭建(一)

温故而知新，从事C++ 好久了，今天起写点，从环境搭建开始

1：环境
ubuntu22.04 LTS download:https://releases.ubuntu.com/
各版本里面都有，自行选择下载
vmworkstation 17 pro
安装 就不说了，网上一堆教程，这里直接跳过

2:更换国内源
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo vim /etc/apt/sources.list
内容如下，这里用阿里的（也可以用其他的，网上教程一堆）

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-security main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-updates main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ jammy-backports main restricted universe multiverse

2：安装gcc,g++
update-alternatives管理GCC版本
1>更新
sudo add-apt-repository ppa:ubuntu-toolchain-r/test
sudo apt-get update
2>安装gcc/g++ * （这里也13为例，可以安装多个版本）
sudo apt-get install gcc-13
sudo apt-get install g+±13
3> 设置 数字越大优先级越高
sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-13 130
sudo update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g+±13 130

4> 不同版本切换
sudo update-alternatives --config gcc
sudo update-alternatives --config g++

eg:
sudo update-alternatives --config gcc
There are 2 choices for the alternative gcc (providing /usr/bin/gcc).
Selection Path Priority Status

• 0 /usr/bin/gcc-13 130 auto mode 自动模式
  1 /usr/bin/gcc-9 90 manual mode 手动模式
  2 /usr/bin/gcc-13 130 manual mode 手动模式

3:core开启
1>ulimit -c
ulimit -c 可以查看是否打开此选项，若为0则为关闭；
ulimit -c 0可手动关闭
ulimit -c 1000 为设置core文件大小最大为1000k
ulimit -c unlimited 设置core文件大小为不限制大小

（1）临时 有效 Terminal 上 执行 ulimit -c 大小(KB)
（2）永久有效
/etc/security/limits.conf 修改
eg: unlimited 可以替换为 大小(KB)
@root soft core unlimited
@root hard core unlimited
其他方式修改
在/etc/profile 中增加一行 ulimit -c unlimited

2>关掉apport服务 ,不然不会生产core文件 （apport错误收集系统）
$ cat /proc/sys/kernel/core_pattern
|/usr/share/apport/apport -p%p -s%s -c%c -d%d -P%P -u%u -g%g – %E
关闭 apport.service 服务
sudo service apport stop

3>修改core dump文件路径
方法1-临时修改
修改 /proc/sys/kernel/core_pattern 文件，但/proc目录本身是动态加载的，每次系统重启都会重新加载，因此这种方法只能作为临时修改。
echo ‘/var/log/%e.core.%p’ > /proc/sys/kernel/core_pattern
方法2：永久修改
使用 sysctl -w name=value 命令。
sysctl -w kernel.core_pattern=/var/log/%e.core.%p

%% 单个%字符
%p 所dump进程的进程ID
%u 所dump进程的实际用户ID
%g 所dump进程的实际组ID
%s 导致本次core dump的信号
%t core dump的时间 (由1970年1月1日计起的秒数)
%h 主机名
%e 程序文件名

4:设置core文件的名称和文件路径
默认生成路径：输入可执行文件运行命令的同一路径下
默认生成名字：默认命名为core。新的core文件会覆盖旧的core文件
a.设置pid作为文件扩展名

1：添加pid作为扩展名，生成的core文件名称为core.pid
0：不添加pid作为扩展名，生成的core文件名称为core
修改 /proc/sys/kernel/core_uses_pid 文件内容为: 1
修改文件命令： echo "1" > /proc/sys/kernel/core_uses_pid
或者
sysctl -w kernel.core_uses_pid=1 kernel.core_uses_pid = 1
b. 控制core文件保存位置和文件名格式

修改文件命令： echo "/corefile/core-%e-%p-%t" > /proc/sys/kernel/core_pattern
或者：
sysctl -w kernel.core_pattern=/corefile/core-%e-%p-%t kernel.core_pattern = /corefile/core-%e-%p-%t
可以将core文件统一生成到/corefile目录下，产生的文件名为core-命令名-pid-时间戳
以下是参数列表:
%p - insert pid into filename 添加pid(进程id)
%u - insert current uid into filename 添加当前uid(用户id)
%g - insert current gid into filename 添加当前gid(用户组id)
%s - insert signal that caused the coredump into the filename 添加导致产生core的信号
%t - insert UNIX time that the coredump occurred into filename 添加core文件生成时的unix时间
%h - insert hostname where the coredump happened into filename 添加主机名
%e - insert coredumping executable name into filename 添加导致产生core的命令名

5:测试是否能生成core文件
编译时加 -g
向目标进程发送信号产生coredump
kill -s SIGSEGV pid
或
直接 写个dump代码
eg:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	char *p = NULL;
	
	cout<<"b"<<endl;
	
	
	cout<<"c"<<endl;
	
	p[0] ='C';
	cout<<"finish"<<endl;
	
	return 0;
}

4:gdb命令

1.启动程序和执行控制：
		run: 启动正在调试的程序。
		continue (c): 继续执行程序，直到遇到下一个断点或者程序结束。
		next (n): 执行程序的下一行，但是如果有函数调用，则会一次性执行完函数内部所有语句。
		step (s): 执行程序的下一行，如果是函数调用，则进入函数内部。
		finish: 执行完当前函数的剩余部分，并返回到调用该函数的地方。
	2.断点：
		break (b) <line>: 在指定行设置断点。
		break <function>: 在指定函数设置断点。
		delete <breakpoint number>: 删除指定编号的断点。
		clear <line>: 清除指定行的断点。
		info breakpoints: 显示当前所有断点的信息。
	3.查看变量和表达式：
		print (p) <variable>: 打印变量的值。
		display <expression>: 持续打印表达式的值，每次停止时都会显示。
		info locals: 显示当前作用域内的所有局部变量。
		info args: 显示当前函数的参数列表和值。
		info breakpoints: 显示当前所有断点的信息。
	4.堆栈和调用信息：
		backtrace (bt): 显示当前的函数调用堆栈。
		frame (f) <number>: 切换到指定堆栈帧。
		up (u): 在堆栈中向上移动一帧。
		down (d): 在堆栈中向下移动一帧。
	5.控制程序执行：
		kill: 终止正在调试的程序。
		quit (q): 退出 GDB 调试器。
	6.设置和配置：
		set <variable> <value>: 设置 GDB 的变量或选项。
		show <variable>: 显示当前设置的变量或选项。
	7.其他常用命令：
		help (h): 显示 GDB 帮助信息，可以查看特定命令的用法。
		info <info-type>: 显示关于程序状态的特定信息，如 info breakpoints、info registers 等。
这些命令覆盖了常见的调试需求，可以帮助你在 GDB 中有效地分析和调试程序

当涉及更复杂的调试场景或者需要更精细控制的时候，GDB 提供了一些高级的操作指令，可以帮助进一步深入调试程序。以下是一些高级操作指令的示例：

	1.条件断点：
		break <location> if <condition>: 在满足特定条件时设置断点。例如：
		Copy Code
		(gdb) break main if argc > 1
		这将在 main 函数入口处，且 argc 大于 1 时设置断点。
	2.观察点（Watchpoints）：

		watch <expression>: 设置当表达式的值发生变化时停止程序执行的观察点。例如：
		Copy Code
		(gdb) watch x
		这将在变量 x 的值发生变化时停止程序执行。
	3.信号处理：
		handle <signal> <action>: 指定 GDB 如何处理特定信号。例如：
		Copy Code
		(gdb) handle SIGINT nostop
		这将使 GDB 在接收到 SIGINT 信号（如 Ctrl+C）时不暂停程序执行。
	4.改变程序状态：
		set variable <variable> <value>: 修改程序中的变量的值。例如：
		Copy Code
		(gdb) set variable x = 10
		这将将变量 x 的值设置为 10。
	5.查看寄存器：
		info registers: 显示当前所有寄存器的值。
		print $register: 打印特定寄存器的值，如 $eax, $ebx 等。
		线程和并发调试：
		info threads: 显示当前所有线程的信息。
		thread <thread-id>: 切换到指定的线程。
		thread apply <thread-id-list> <command>: 对指定的多个线程执行相同的 GDB 命令。
	6.反汇编和内存查看：
		disassemble <function>: 反汇编指定函数的代码。
		x/<n><format> <address/expression>: 以特定格式查看内存内容。例如：
		Copy Code
		(gdb) x/4xw &variable
		这将以 4 个 32 位字的十六进制格式查看 variable 的内存内容。
	7.宏和脚本：
		define/end: 定义和执行简单的 GDB 宏。例如：
		Copy Code
		(gdb) define printargs
		> info args
		> end
		这将定义一个 printargs 宏，执行时会显示当前函数的参数。
	8.远程调试：

		target remote <hostname:port>: 连接到远程调试目标。
		Python 脚本支持：
	GDB 支持 Python 扩展，可以编写更复杂的脚本来增强调试功能。
	这些高级操作指令可以帮助你更精确地控制和分析程序的执行过程，在处理复杂调试任务时尤其有用。随着对 GDB 更深入的了解和经验积累，你可以根据具体的调试需求利用这些功能来更有效地解决问题。

	9.其他高级功能
	使用条件断点 在特定条件下触发断点。
	监视点和表达式 使用 watch 命令监视变量，或者使用 display 命令在每次停止时显示表达式的值。
	调试优化 使用 GDB 的 -Og 选项进行与优化代码的调试。
	通过这些高级功能，你可以更有效地调试复杂的程序，包括多线程、动态内存分配和复杂的数据结构。每个功能都能帮助你深入理解程序的运行状态和代码执行路径。

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