Linux：入门开发工具--Git和GDB调试器

1.版本控制器Git1.1 Git的背景知识Git 是一款由 Linux 创始人 Linus Torvalds 在 2005 年开发的分布式版本控制系统。当时 Linux 内核社区因商业版本控制工具授权问题被迫更换工具急需一个高效、分布式、速度极快的管理方案Git 因此诞生它凭借强大的分支与合并能力迅速成为全球最主流的版本控制工具。所谓的版本控制工具简单说就是给代码 / 文件做 “时光机 多人协作管家”专门管理文件的修改历史和多人同时开发的问题。它最核心的作用是记录你每一次对代码的改动保存每一个版本方便你随时回看、回退、对比差异。不用你自己复制一堆文件夹命名成v1、v2、最终版、最终最终版工具会自动帮你管理所有历史。在团队开发里版本控制可以让多个人同时修改同一份代码之后自动合并各自的改动避免互相覆盖、文件冲突混乱一旦代码改坏了、出 bug 了可以立刻回滚到上一个正常版本不影响项目进度。同时它还能清晰记录谁在什么时候改了什么代码方便追溯问题和协作分工。因此 Git 的核心作用是记录代码的每一次修改实现版本回溯、多人协作和代码管理。它可以追踪文件变化保存每一个版本的快照方便在出错时回滚同时支持多人在同一项目上并行开发互不干扰最后再安全地合并代码广泛用于软件开发、文档管理等需要多人协作的场景。Git 的关键概念包括仓库、提交、分支、暂存区和远程仓库。本地仓库保存完整历史不依赖网络提交代表一次版本记录分支支持独立开发新功能暂存区用于精细选择要提交的内容远程仓库则实现团队同步这些设计让 Git 既灵活又可靠成为现代开发必备工具。目前最主流的版本控制器就是Git。Git可以控制电脑上所有格式的⽂件例如doc、excel、dwg、 dgn、rvt等等。对于我们开发人员来说Git最重要的就是可以帮助我们管理软件开发项目中的源代码文件。因为目前主流的版本控制器是 Git所以衍生出两个代码托管平台分别是国外的GitHub和国内的Gitee。GitHub 是基于 Git 的全球最大远程代码托管平台由美国公司运营主要面向全球开发者可以把本地 Git 仓库上传到云端实现开源分享、团队协作很多开源项目都托管在这里。Gitee 也就是码云同样是基于 Git 的国内代码托管平台由中国公司开发服务器在国内访问速度更快更适合国内团队协作、企业私有项目和学生学习使用。1.2 安装Git我们先判断本地是否已经装好了 git输入git --version之后出现这样的提示就代表装好了如果出现 comman not found 就代表没有安装git。那我们就需要用到这个指令yum install git1.3 常见指令git init语法git init作用在当前文件夹初始化一个 Git 仓库让这个目录可以被版本管理。git add语法git add .作用把当前所有修改、新增的文件加入暂存区准备提交。git commit语法git commit -m 本次修改说明作用将暂存区的内容正式提交到本地仓库生成一个版本记录。git push语法git push 远程仓库名 分支名常用 git push origin main作用把本地提交的代码上传到 GitHub/Gitee 等远程平台。git pull语法git pull 远程仓库名 分支名常用 git pull origin main作用从远程平台拉取最新代码到本地并自动合并。2. 调试器 GDB2.1 基本概念GDB是Linux下最常用的命令行程序调试工具主要用于调试C、C等编译型语言编写的程序。它可以让程序在指定位置暂停运行、单步执行代码、查看变量与内存值、追踪函数调用过程并快速定位程序崩溃、逻辑错误等问题是开发和排查bug的核心工具。我们会更推荐另一个CGDB它是在 GDB 基础上做的可视化增强调试工具保留了所有 GDB 功能同时在终端里分屏显示带语法高亮的源代码调试时能直观看到代码执行位置操作风格类似 Vim比纯 GDB 更方便易用。2.2 gdb使用的前置条件首先有一个直接使用gcc编译链接形成的文件 code.exe 我们使用 readelf -S code.exe 的指令来查看这个文件的信息。首先大家要知道readelf -S code.exe 这个指令的作用是用来读取文件的细节信息从图中我们可以看到代码段、数据段、字符串表、符号表等关键区块包括每个节的名称、类型、地址、偏移、大小等。最关键的是它能直接判断文件是 Debug 版还是 Release 版。Debug 版本的 ELF 文件会包含调试节最典型的是.debug_info、.debug_line、.debug_symbols等这些节用于 GDB 调试时读取源码、变量、行号信息。而 Release 版本为了精简体积、提升效率会完全移除这些调试节执行strip命令后调试信息会彻底消失。而我们在这个 code.exe 的elf文件中并没有找到调试节这就说明了gcc编译链接形成的文件默认是生成release版本的那么我们使用 gdb 指令想要去调试这个可执行程序 code.exe 的时候就没有办法进行调试因为我们必须要有调试节信息也就是必须要在Debug版本下才能进行调试。那么在编译链接的时候该如何控制文件生成 Debug 版本呢只要使用这个指令使用 gcc 的时候加一个 -g 即可。并且我们会发现 Debug 和 Release 版本的两个文件的内存大小不一样Debug版本的内存更大这是因为其文件中还存储了调试信息。使用查找指令确实能找到debug调试节信息。2.3 gdb的基本使用gdb使用前首先要先安装安装完成之后其中的 r 就代表 run 让程序先运行起来再调试。或者使用 b 指令代表breakpoint断点的意思打上断点之后再使用 r 指令就可以直接运行到断点处。不过gdb看着实在是太生硬了所以就有了cgdb的出现2.4 cgdb的基本使用使用指令 cgdb code.exe-debug 之后就会出现这样的界面它将调试界面和代码界面放到了一块提供了更好的可视化调试。我们多打几个断点大家就会发现在上面的代码界面中有红色高亮的断点提示使用 info b 这个指令还可以查看我们的断点信息。如果想要删除断点就使用 delete 序列号我们发现断点的信息当中有一个 Num 这就代表了每个断点的序列号。下面是 gdb/cgdb中的一些指令本文到此结束感谢各位读者的阅读如果有讲解的不到位或者错误的地方欢迎各位读者的批评和指正。