学习笔记——GDB调试工具

GDB调试工具

1. 开发人员必备的四个Linux工具

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| 工具 | 用途 | 重要性 |
| gcc | 编译器，将源文件转换为可执行程序 | 必须掌握 |
| vim | Linux下的文本编辑器 | 必须掌握 |
| gdb | 调试器，检查程序的逻辑错误 | 必须掌握 |
| makefile | 工程管理工具 | 必须掌握 |

2. 启动和配置GDB

编译时添加调试信息

# 编译时加入 -g 选项，生成调试信息

gcc -g 1.c -o myprogram

启动GDB

# 启动调试器

gdb ./myprogram

# 或直接调试程序

gdb --args ./myprogram arg1 arg2

3. 常用GDB命令速查表

|------------|----|-------------------|-----------------------|
| 命令 | 简写 | 功能描述 | 示例 |
| break | b | 设置断点 | b 14, b fun, b 1.c:16 |
| next | n | 单步执行（不进入函数） | n |
| step | s | 单步执行（进入函数） | s |
| print | p | 显示变量值 | p a, p *ptr |
| display | | 持续显示变量值 | display a |
| continue | c | 继续运行到下一个断点 | c |
| return | | 强制从当前函数返回 | return |
| where/bt | | 查看调用栈（逆序） | where, bt |
| list | l | 显示源代码 | l, l 10quit |
| q | q | 退出GDB | q |
| run | r | 运行程序 | r, r arg1 arg2 |
| layout src | | 显示源码界面 layout src | layout src |

4. 标准调试流程

步骤1-2：准备和启动

# 1. 编译时加入调试信息

gcc -g source.c -o program

# 2. 启动GDB

gdb ./program

步骤3-4：设置断点和运行

# 在GDB中设置断点

(gdb) b 16 # 在当前文件的第16行设置断点

(gdb) b main # 在main函数入口设置断点

(gdb) b source.c:36 # 在指定文件的第36行设置断点

(gdb) b function_name # 在指定函数设置断点

# 运行程序

(gdb) r # 无参数运行

(gdb) r arg1 arg2 # 带命令行参数运行

步骤5-7：调试循环

(gdb) n # 单步执行（跳过函数）

(gdb) s # 单步执行（进入函数）

(gdb) p variable # 查看变量值

(gdb) display variable # 持续监控变量

(gdb) c # 继续执行到下一个断点

5. 段错误调试专门流程

段错误调试步骤

编译带调试信息

gcc -g problematic.c -o program

启动GDB

gdb ./program

运行程序（不需要设置断点）

(gdb) r

重现错误

如果程序需要输入，在此时提供输入

等待段错误发生

分析错误

(gdb) where # 查看调用栈，显示错误位置

(gdb) bt # 同where，显示回溯信息

# 查看相关变量

(gdb) p variable

(gdb) p *pointer

6. 实用技巧

源码界面模式

(gdb) layout src # 开启源码界面，同时显示代码和调试信息

(gdb) layout split # 分屏显示源码和汇编

(gdb) Ctrl + X + A # 切换源码/终端模式

断点管理

(gdb) info breakpoints # 查看所有断点

(gdb) delete breakpoint 1 # 删除1号断点

(gdb) disable breakpoint 2 # 禁用2号断点

(gdb) enable breakpoint 2 # 启用2号断点

监视点（观察变量变化）

(gdb) watch variable # 当变量变化时暂停

(gdb) watch *(int*)0x12345678 # 监视内存地址

多线程调试

(gdb) info threads # 查看所有线程

(gdb) thread 2 # 切换到线程2

(gdb) thread apply all bt # 查看所有线程的堆栈

7. 实际调试示例

示例1：常规调试

# 编译

gcc -g test.c -o test

# 调试

gdb ./test

(gdb) b main

(gdb) r

(gdb) n # 逐步执行

(gdb) p x # 查看变量x

(gdb) c # 继续执行

示例2：段错误调试

# 编译

gcc -g segfault.c -o segfault

# 调试

gdb ./segfault

(gdb) r # 运行程序，等待段错误

(gdb) where # 查看错误位置

输出示例：

#0 0x0000000000400566 in function_name (ptr=0x0) at segfault.c:71

分析：ptr为空指针，在第71行解引用导致段错误

8. 配置和优化

~/.gdbinit 配置文件

# 开启tui模式

set tui enable

# 设置反汇编风格

set disassembly-flavor intel

# 设置打印选项

set print pretty on

set print array on

# 自定义命令

define mybt

bt full

info registers

7.提高调试效率的技巧

• 使用标签：在关键代码处设置标签（如：// TODO: check）

• 条件断点：b 25 if i == 100 当i=100时在第25行暂停

• 命令自动化：为断点关联命令序列