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深度解析Linux中的调试器gdb/cgdb的使用

article 2025/1/14 9:35:28

Linux下我们编译好的代码，无法直接调试

gcc/g++默认的工作模式是realse模式

程序要调试的话，必须是debug模式，也就是说编译的时候要加-g选项

gdb携带调试信息的exe

我们现在在文件夹里面创建一个文件lesson11

里面创建一个累加的代码，从1到100

  1 #include <stdio.h>
  2 int Sum(int s,int e)
  3 {
  4   int result=0;
  5   int i=s;
  6   for(;i<=e;i++)                                                         
  7   {
  8     result+=i;
  9 
 10   }
 11   return result;
 12 }
 13 int main()
 14 {
 15   int start=1;
 16   int end=100;
 17   printf("I will begin\n");
 18   int n=Sum(start,end);
 19   printf("running done,resu;t is:[%d-%d]=%d\n",start,end,n);
 20   return 0;
 21 }

还有一个Makefile文件,主要是生成可调试的文件，使用-g选项进行操作

                                              ?? buffers 
  1 mycode:mycode.c
  2   gcc -o $@ $^ -g
  3 .PHONY:clean
  4 clean:
  5   rm -f mycode                                                           
~

如果我们想让文件是debug模式可以进行调试的话，那么我们可以在后面加上-g的选项

在这里插入图片描述
那么我们就可以对这个文件进行gdb调试操作了

如果我们要退出的话我们输入这个quit就行了

在这里插入图片描述

如果我们想显示我们的源代码的话我们可以直接输入list就行了，简写成l就行了

在这里插入图片描述

但是我们想显示我们的文件里面的内容的话

我们直接输入命令l 1就行了，直接从第一行开始进行查看的操作

然后直接输入回车的话就直接将所有的代码都显示出来的

在这里插入图片描述
如果我们想在这个19行打上断点的话，我们直接输入b 19就行了
如果我们想让程序直接跑完的话，我们直接输入命令c就行了，程序就可以直接跑完了

最后不想使用gdb了，我们直接输入quit就能直接退出了

推荐一个cgdb，这个可以动态呈现我们的代码

我们默认是没有安装的

我们可以输入命令sudo yum install -y cgdb就行了

在这里插入图片描述

我们进入到cgdb模式，上面是代码，下面是我们的debug调试的操作

在这里插入图片描述

我们可以输入l mycode.c :1查看我们的mycode.c文件从我们的第一行开始进行查看操作
在这里插入图片描述
我们的这里代码片段左边有个箭头指向我们的16行

我们直接输入run，简化就是r然后就能直接运行结束
在这里插入图片描述
所以我们运行r之前我们是需要提前将断点打上去

断点就是程序运行到某处停下来
我们使用b filename :line

b后面主要接的是行号

这个就是打断点的操作了

我们这里打完断点后，对应的行左边的行号字体颜色都变成红色了

在这里插入图片描述
如果我们想要查看我们打的断点的话

我们输入命令info b就能进行断点的查看操作了

在这里插入图片描述
Num就是断点的编号、

Type就是断点的类型

Address就是我们将断点达到哪个地址处

what就是描述我们打的是什么断点，断点的相关信息

我们只要打了断点的话，我们运行run的话我们就直接在断点处停下来了

如果我们要删除断点的话，我们是使用d进行断点删除的操作的

但是d后面不能是行号

只能是断点的行号来进行删除操作的

我们这里将编号为2的断点进行删除的操作，输入d 2那么此时我们对应的2号断点就删除了

在这里插入图片描述

总结：b 行号创建断点

     d 断点编号   删除对应的断点

     info  b   查看所有的断点的信息

     r  运行程序

我们如果不退出我们的cgdb的话，我们的断点编号是依次进行线性递增的

在这里插入图片描述

我们之前在vs中的f10是逐过程，f11是逐语句

假设现在我们运行到了断点的地方了，现在我们想直接跑完Sum函数

我们直接输入next,简单点就是n，我们可以逐过程进行操作

在这里插入图片描述

这个时候我们一直输入命令n直到我们到了return 0那里，没运行return 0

但是现在我们想进行重新进行调试,我们直接输入r就行了

系统会询问我们是否要重新进行调试

在这里插入图片描述
那么我们又回到了我们一开始打断点的地方了

我们现在想要运行我们下一行里面的函数了

我们可以输入命令step简化就是s了

我们输入s就能进入到函数内部了

这个就是逐语句了，那么我们这里19行直接进入到了Sum里面了

在这里插入图片描述
我们如果想在gdb中逐语句的话，我们输入了一个s，我们进到了函数内部

但是我们不想一直输入s了

我们可以输入回车就行了

因为在gdb中我们的回车会记录最近的一条指令

这个时候我们如果不想玩了，我们直接输入r然后y就重新进入到了我们一开始的调试位置了

我们输入命令cgdb mycode进行可执行程序的调整，而不是这个源文件

在这里插入图片描述
下面我们就进入到了我们调试的页面了
我们现在在第20行打断点，输入命令b 20
那么我们输入info b可以查看我们刚刚打的断点

断点的本质其实是帮助我们在特定的位置处停下来，将代码进行切块，进行局部性追踪

那么我们这里输入了r之后我们的代码就能在20行的位置停下来

在这里插入图片描述
那么下面我们就可以逐语句(s)和逐过程(n)了

如果我们想进入到函数内的话逐语句，那么我们输入s就行了

我们可以输入命令bt进行函数栈帧的查看操作，可以查看调用栈

在这里插入图片描述

现在的话我们是在函数内部了

但是我们想直接将函数结束掉，不想单步的移动了，我想让这个函数跳转到运行结束处

我们直接输入命令finish就能跳出函数了

在这里插入图片描述
那么我们结束了Sum函数，我们又回到了20行

那么就是说明现在系统进行的是将我们的Sum的返回值复制给n了

我们使用命令p n进行变量n打印的操作

我们发现呈现在我们面前的是一个随机值，因为我们的n仅仅是开辟出来了

我们必须再往下面接着走一步

我们的n就让寄存器放到内存里，那么我们的n就拿到了对应的结果了

我们给函数名打断点就是给函数入口处打断点

在这里插入图片描述
在我们的vs中断点是可以删除和禁用的

那么就说明我们的断点是可以进行打开和关闭的，我们的断点是可以禁用的

现在我们不想删除断点，我们想将断点使能掉给禁用

在这里插入图片描述
默认我们的断点的Enb=y

那么这一列就表示的是所有断点是否被使能

我们现在要对17行的断点进行使呢能的操作

那么我们输入命令disable 4后面必须接的是我们的断点的需要不是行号

然后我们就可以发现我们的4号断点的Enb就变成了n了

在这里插入图片描述
那么我们输入命令r我们就知道到第5个断点了

4号断点虽然是存在的，但是已经被我们给忽略了，相当于是禁用的

如果我们想我们禁用掉的断点重新起作用的话

我们可以输入命令enable 4我们就可以让我们禁用的4号断点重新起作用了

调试的本质是什么？

1.找到问题

2.查看代码上下文

我们这里有几个断点，一开始的话我们是从20号断点开始的，我们输入c，就是continue的意思

直接让我们的程序从这个断点运行到下一个断点了

在这里插入图片描述
那么我们这里因为我们的20-25这一块的代码没出问题

所以我们的代码并没有出任何的问题

所以断点的本质就是对我们的代码进行块级别划分，以我们块为单位快速定位出现问题的区域

finish可以确定问题是否在函数内，直接运行完函数

假如我们现在的调试过程一直在循环之后，我们想跳出这个for循环

那么我们可以输入命令until 12我们直接跳到我们的12行代码处

until局部区域快速执行

就是直接将我们的循环跑完了，然后就跳转到我们指定的行

在这里插入图片描述
我们利用display获取我们的变量的数据，依次进行获取

然后我们然后使用n命令，后面一直回车n进行调试

我们发现我们可以查看我们当时每一个display的数据

所以我们的display就是查看我们的上下文的数据

我们发现我们每次display的话他会多出一个编号的

如果我们不想看到哪一个数据的话我们可以输入命令undisplay 对应的编号

然后我们输入命令n的时候我们被删除的常显示的数据就不会显示出来了

在这里插入图片描述

我们可以使用info locals查看我们当前函数内所有的临时变量

以下是整理后的 GDB 命令分类及示例，以表格形式展示：

类别	命令	作用	示例
代码查看与导航	`list/l`	显示源代码（每次10行）	`list/l 10`
	`list/l 函数名`	列出指定函数的源代码	`list/l main`
	`list/l 文件名:行号`	列出指定文件的某行代码	`list/l mycmd.c:1`
程序运行与调试	`run/r`	从程序开始连续执行	`run`
	`next/n`	单步执行，不进入函数内部	`next`
	`step/s`	单步执行，进入函数内部	`step`
	`finish`	执行到当前函数返回，然后停止	`finish`
	`continue/c`	从当前位置开始连续执行程序	`continue`
	`until 行号`	执行到指定行号	`until 20`
断点管理	`break/b [文件名:]行号`	在指定行号设置断点	`break 10` 或 `break test.c:10`
	`break/b 函数名`	在函数开头设置断点	`break main`
	`info break/b`	查看当前所有断点的信息	`info break`
	`delete/d breakpoints`	删除所有断点	`delete breakpoints`
	`delete/d breakpoints n`	删除编号为 n 的断点	`delete breakpoints 1`
	`disable breakpoints`	禁用所有断点	`disable breakpoints`
	`enable breakpoints`	启用所有断点	`enable breakpoints`
变量与表达式	`print/p 表达式`	打印表达式的值	`print start+end`
	`p 变量名`	打印指定变量的值	`p x`
	`set var 变量=值`	修改变量的值	`set var i=10`
	`display 变量名`	跟踪显示指定变量值（每次停止时）	`display x`
	`undisplay 编号`	取消指定编号的变量显示	`undisplay 1`
调试信息	`backtrace/bt`	查看当前执行栈的各级函数调用及其参数	`backtrace`
	`info/i breakpoints`	查看当前设置的断点列表	`info breakpoints`
	`info/i locals`	查看当前帧的局部变量值	`info locals`
退出调试	`quit`	退出 GDB 调试器	`quit`