128 Linux 系统编程6 ，C++程序在linux 上的调试，GDB调试

今天来整理 GDB 调试。

在windows 上我们使用vs2017开发，可以手动的加断点，debug。

那么在linux上怎么加断点，debug呢？这就是今天要整理的GDB调试工具了。

那么有些同学可能会想到：我们在windows上开发，只是在linux上跑不就行了吗？这样不是更方便吗？

实际上这样做有两个问题需要解决：

1.在linux上写C++，可能我们会用到linux的c函数，这些函数在windows上不支持的，那么在windows上就会有build error，build都build 不过，怎么跑起来debug呢？

2.项目最终是要部署到linux系统上运行的，假设这个bug在部署完成后，有问题，只有在项目运行环境下才有可能发生，这样debug也只能在linux下完成

因此学习GDB是很有必要的。

0.GDB可以运行的前提,必须build的时候要加上-g选项

g++ -g main.c -o a.out

g++ gdb.cpp -o a.out -g -Wall
 

1.GDB常用流程以及命令

1.）开始调试 gdb a.out

2.）list 1 后 回车 ，会调转到第一行看代码

list 1 可以简写成 l 1

3.) 设置断点 b 23 表示断点设置在第23行

b 23  和 break 23 的含义一样。

4.） run 执行，或者 r， 注意这时候23行并没有执行

5）按下 n 或者 s 往下走，n是next ， s是step，

n 和s 的区别在于：step是跳入，如果是一个函数 s就会跳到函数内部

要注意的是：如果是系统函数，例如 rand()函数，按下s，会告知 “没有那个文件或目录”，也就是说，如果是系统函数，则进不去，只能在我们自己写的函数内部跳转，因此要注意的是，如果是系统函数，只能用n，如果用了s，就有可能出不来了。

6）跳转到下一个断点 continue 或者 c

7) 从这个断点直接跳到多少行  until 50 或者 u 50，中间有断点则会调用到断点那一行。

8）在某一行的时候，查看某一个变量的值 p key， 使用ptype key1

p arr

p 是print 的意思，也就是打印 arr 的值

ptype arr

查看arr 的类型

9）q是退出调试

2.GDB其他有用指令

gdb 对于段错误在执行 gdb a.out的时候，只要执行run，就会直接跳转到出现段错误的行

start 命令，会从main 函数的第一行开始执行

finish 命令，可以结束当前函数调用，例如我们按下s进入了一个系统函数，则可以使用finish命令退出来。

设置main函数的参数

在正常case 是这样设置的:

./a.out aa bb cc

在gdb中怎么设置呢？

在使用 gdb a.out 开始后，先set args ，然后run

set args aa bb cc

run 

也可以直接 run aa bb cc

查看目前的断点有哪些 info b， 删除断点  d num

注意的是：删除断点 d 后面跟的是 num，不是行数

(gdb) b 23
Breakpoint 1 at 0x4009b0: file gdb.cpp, line 23.
(gdb) b 35
Note: breakpoint 1 also set at pc 0x4009b0.
Breakpoint 2 at 0x4009b0: file gdb.cpp, line 35.
(gdb) b 67
Breakpoint 3 at 0x400b47: file gdb.cpp, line 67.
(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004009b0 in select_sort(int*, int) at gdb.cpp:23
2       breakpoint     keep y   0x00000000004009b0 in select_sort(int*, int) at gdb.cpp:35
3       breakpoint     keep y   0x0000000000400b47 in main() at gdb.cpp:67
(gdb) d 2
(gdb) info b
Num     Type           Disp Enb Address            What
1       breakpoint     keep y   0x00000000004009b0 in select_sort(int*, int) at gdb.cpp:23
3       breakpoint     keep y   0x0000000000400b47 in main() at gdb.cpp:67

设置断点时有 条件 b 50 if i=9

意思是 设置断点在50行，当i=9的时候才会触发这个断点
 

display 和 undisplay 一直观察某一个值，取消某一个值的观察

display a  一直显示a

display arr[a]  一直显示 arr[a]

display   将所有的观察的值列出

undisplay num 不再观察编号num的值

(gdb) display
6: a = 1
7: b = 7
8: arr[a] = 2
9: arr[b] = 13
(gdb) undisplay 6

3.栈帧的概念 引出的GDB 的backtrace 和  frame

bracktrace 查看当前所有的栈帧 简写为bt

使用 frame num 切换栈帧

当函数调用的时候，会在stack上开辟一片内存空间，用于存放函数调用时产生的局部变量和临时值

当一个函数调用结束后，系统就会从stack 中将这个栈帧 删除调用。

如下是main函数中有 select_sort() 函数的 栈帧图

那么在实际开发中，就会有这样的case，当我们debug到select_sort()这个栈帧的时候，需要观察下 main 栈帧中p的值，假设这个main 和select_sort()是两个线程，

但是这时候我们处在 select_sort这个栈帧中，是无法观察main栈帧的数据的。

因此要使用 backtrace 

当我们执行到select_sort函数的时候，使用 bt命令

(gdb) bt
#0  select_sort (arr=0x7fffffffe2c0, len=10) at gdb.cpp:38
#1  0x0000000000400b47 in main () at gdb.cpp:66
(gdb) 
 

可以看到，这时候有两个栈帧的，0是select_sort, 1是main 栈帧

由于我们要查看的变量char *p = (char *)"hellod"; 是在main栈帧中的，

因此要使用 frame 1 切换到main 栈帧，查看 p的值的

(gdb) frame 1
#1  0x0000000000400b47 in main () at gdb.cpp:66
66        select_sort(arr, N);
(gdb) p p
$1 = 0x400c76 "hellod"

然后可以使用 frame 0 切换到当前的 栈帧

 

4. GDB 常见错误分析

当我们使用 gdb gdbtest.out的时候，可能会遇见入下的错误，这说明你的gdbtest可执行文件在编译的时候就有问题，，并没有加上 -g的选项