printf 调试可以解决一部分简单问题,但面对段错误、逻辑错误、需要逐行观察变量变化的场景,调试器才是真正的生产力工具。gdb 是 Linux 下 C/C++ 的标准调试器,cgdb 提供了一个更友好的分屏界面(上屏代码,下屏命令),可以先装好备用:
bash
# CentOS
sudo yum install -y cgdb
# Ubuntu
sudo apt install -y cgdb
1. 前提:编译时必须加 -g
gcc 默认生成的是 release 版本,不含调试信息。要让 gdb 工作,编译时必须加 -g 选项:
bash
gcc -g mycmd.c -o mycmd
用 file 命令可以确认是否包含调试信息:
bash
$ file mycmd
# ... with debug_info, not stripped
2. 常用命令速查
| 命令 | 简写 | 作用 |
|---|---|---|
list |
l |
显示源码,从上次位置继续,每次10行 |
list main |
l main |
显示 main 函数附近的源码 |
run |
r |
从头运行程序 |
break 20 |
b 20 |
在第20行设置断点 |
break main |
b main |
在 main 函数入口设断点 |
info break |
info b |
查看所有断点 |
delete {编号} |
d {编号} |
删除指定编号的断点 |
step |
s |
单步执行,进入函数内部(F11) |
next |
n |
单步执行,跳过函数体(F10) |
continue |
c |
继续运行到下一个断点 |
finish |
- | 执行当前函数直到返回 |
print var |
p var |
打印变量的值 |
backtrace |
bt |
显示函数调用栈 |
set var x=10 |
- | 运行时修改变量值 |
quit |
q |
退出 gdb |
3. 提高效率的技巧
条件断点 :循环到第30次时才中断,不需要手动按30次 continue。
bash
# 方式1:新建带条件的断点
(gdb) b 9 if i == 30
# 方式2:给已有断点追加条件
(gdb) condition 2 i == 30
condition 2 i==30 的意思是给编号为2的断点加一个触发条件,只有 i 等于 30 时才停在那个断点处。注意与新建条件断点时写法的区别:condition 不用写 if。
watch 监视变量 :如果你怀疑某个变量被意外修改,但又不知道在哪被改的,用 watch:
bash
(gdb) watch result
一旦 result 的值发生变化,gdb 会立刻暂停并通知你新旧值。这对查找数据损坏类的 bug 往往有奇效。
display 自动显示:每次停在断点或单步时,自动输出指定变量:
bash
(gdb) display i
set var 现场验证:
bash
(gdb) set var flag=1
不需要重新编译,就可以修改内存中变量的值验证猜测。如果改完之后程序行为恢复正常,说明问题出在这个值被错误赋值的路径上。如果不恢复,说明根源在别处。
4. cgdb 分屏操作
cgdb 可以让你在调试时同时看到源码和 gdb 命令窗口。按 ESC 进入源码窗格(可以用 j/k 上下翻),按 i 回到命令输入窗格。这个分屏设计直接把"看代码"和"下命令"合在一个视图里,省了在编辑器和终端之间频繁切换的精力。
gdb 是跟着你的项目长大的工具。一开始可能觉得"printf 就够用",但当你面对复杂的段错误、多线程竞态条件、或者需要在运行时修改变量值来验证推测时,gdb 的投资回报率会非常可观。