GDB调试

一、概念

• GDB 是由 GNU 软件系统社区提供的调试工具，同 GCC 配套组成了一套完整的开发环境，GDB 是 Linux 和许多类 Unix 系统中的标准开发环境
• 一般来说，GDB 主要帮助你完成下面四个方面的功能
  • 启动程序，可以按照自定义的要求随心所欲的运行程序
  • 可让被调试的程序在所指定的调置的断点处停住（断点可以是条件表达式）
  • 当程序被停住时，可以检查此时程序中所发生的事
  • 可以改变程序，将一个 BUG 产生的影响修正从而测试其他 BUG

二、准备工作

• 使用以下命令编译：gcc -g -Wall program.c -o program

  • 通常，在为调试而编译时，我们会关掉编译器的优化选项（-O）， 并打开调试选项（-g）。另外，-Wall在尽量不影响程序行为的情况下选项打开所有warning，也可以发现许多问题，避免一些不必要的 BUG
  • -g 选项的作用是在可执行文件中加入源代码的信息，比如可执行文件中第几条机器指令对应源代码的第几行，但并不是把整个源文件嵌入到可执行文件中，所以在调试时必须保证 gdb 能找到源文件

• 注：当在 gdb 中直接使用回车时，会默认执行上一条命令

三、常用命令

实例说明

下面是一个使用GDB进行调试的具体实例，包括代码编写、编译、启动GDB、设置断点、执行调试等。

示例代码

假设你有一个简单的C++程序 example.cpp：

// example.cpp
#include <iostream>int factorial(int n) {if (n == 0) return 1;return n * factorial(n - 1);
}int main() {int num;std::cout << "Enter a number: ";std::cin >> num;int result = factorial(num);std::cout << "Factorial of " << num << " is " << result << std::endl;return 0;
}

1. 编译程序

首先，使用 -g 选项编译程序以包含调试信息：

g++ -g -o example example.cpp

2. 启动GDB

启动GDB并加载编译后的程序：

gdb ./example

3. 设置断点

在 factorial 函数的入口处设置断点：

(gdb) break factorial

在 main 函数的入口处设置断点：

(gdb) break main

4. 运行程序

运行程序并提供输入：

(gdb) run

程序会在 main 函数的入口处暂停。此时，GDB会显示程序的状态和当前执行的位置。

5. 单步执行

逐行执行 main 函数以查看程序的执行过程：

(gdb) step

继续执行到 factorial 函数的调用处：

(gdb) continue

6. 查看变量

在 factorial 函数内查看传递的参数：

(gdb) print n

查看 result 变量的值：

(gdb) print result

7. 修改变量

在调试过程中，你可以修改变量的值。例如，将 num 改为 5：

(gdb) set var num = 5

8. 查看调用栈

查看当前的调用栈：

(gdb) backtrace

9. 继续执行

继续执行程序，直到下一个断点或程序结束：

(gdb) continue

10. 退出GDB

完成调试后，退出GDB：

(gdb) quit