gdb - 调试工具 - 入门 （一）

GDB（GNU Debugger）是GNU项目调试器的缩写，它是Linux下一个强大的C/C++（以及其他语言如Fortran）程序调试工具。以下是对GDB的详细解释：

一、GDB的功能

GDB允许开发者对程序执行进行深入控制，可以检查程序在运行时的内部状态，如变量的值、内存状态、调用栈情况等。它提供了一系列的命令来帮助开发者控制程序的执行流程、检查程序状态、修改程序的行为等。具体来说，GDB具有以下主要功能：

1. 设置断点：开发者可以在程序的特定位置设置断点，当程序运行到这些位置时，GDB会暂停程序的执行，以便开发者进行调试。
2. 单步调试：GDB允许开发者逐行执行程序，以便观察程序在每一步的执行情况。
3. 查看变量的值：开发者可以在GDB中查看程序中变量的当前值，以便了解程序的内部状态。
4. 动态改变程序的执行环境：GDB允许开发者在程序运行时动态地改变程序的执行环境，如修改变量的值、改变程序的输入等。

二、GDB的常用命令

GDB提供了丰富的命令集，以下是一些常用的命令：

1. run（或start）：启动程序。默认情况下，run指令会一直执行程序，直到执行结束。如果程序中手动设置有断点，则run指令会执行程序至第一个断点处。start指令会执行程序至main()主函数的起始位置，即在main()函数的第一行语句处停止执行。
2. break（或b）：设置断点。开发者可以在程序的特定位置设置断点，以便在程序运行到这些位置时暂停执行。
3. step（或s）：单步执行程序。如果当前行调用了函数，则进入函数内部。
4. next（或n）：单步执行程序，但不进入函数内部。
5. info args：显示当前函数的参数。
6. watch：设置监视点，用于监视程序中变量的值何时发生变化。当设置的变量值发生变化时，程序执行会暂停。
7. delete：删除指定编号的断点或监视点。
8. disable：禁用指定编号的断点或监视点，而不是完全删除它。
9. enable：重新启用之前禁用的断点或监视点。

三、GDB的使用场景

GDB主要用于C/C++等编程语言的程序调试。它可以帮助开发者在程序执行过程中查找和修复错误，提高程序的稳定性和可靠性。同时，GDB也是学习C/C++等编程语言的重要工具之一，通过调试程序，开发者可以更加深入地理解程序的执行流程和内部机制。

综上所述，GDB是一个功能强大的程序调试工具，它提供了丰富的命令集和强大的调试功能，是C/C++等编程语言开发者不可或缺的工具之一。

四、GDB调试单个程序

示例程序，一个简单的插入排序算法c++

#include<iostream>void fastsort(int *a,int size){for (int i = 0; i < size; i++){  int min = a[i],min_index=i;for (int j = i; j < size-1; j++){if (a[j+1] < min){min = a[j+1];min_index = j+1;}}a[min_index] = a[i];a[i] = min;}for (int i = 0; i < size; i++){std::cout <<a[i]<< std::endl;}}int main(int argc, char const *argv[]){int a[] = {3,2,3,4,5,9,8,1,2,5,6};// std::cout <<sizeof a /sizeof(int)<< std::endl;fastsort(a,sizeof(a)/sizeof(int) +1);return 0;}

加入-g

如果要使用gdb进行调试，首先编译命令中要加入-g 将调试信息加入可执行文件中

g++ -g -o fastsort fastsort.c++

然后使用gdb打开可执行文件,gdb fastsort进入gdb调试界面

l

使用l可以打印出源代码（gdb 默认打印10行）

如果源代码放在其他地方
（1）. 使用如下命令查看目标文件中保存的是相对路径还是绝对路径
readelf -p .debug_str target_bin_file

（2）. 如果是相对路径：
使用 gdb 的dir命令添加的源码搜索路径

（3）. 如果是绝对路径：
进行路径重新映射：set substitute-path old_path new_path

b

我们可以使用b打上断点

当程序运行到这个断点时会停止（cpu陷入指令）

r

打完断点后，需要让程序运行起来，使用r

可以看到我们的程序在40行停了下来

n

如果我们想让程序在断点后，单步运行，则使用n

可以看到我们又在48行听了下来

c

如果有多个断点，在上个断点后可以使用c，让程序继续运行到下个断点中