C 编译: 使用 gdb 调试

gdb是the GNU Debugger的简称。它是一款UNIX平台的调试器(debugger),可用于为C, C++, Objective-C, Java, Fortran等程序debug。

在gdb中,你可以通过设置断点(break point)来控制程序运行的进度,并查看断点时的变量和函数调用状况,从而发现可能的问题。在许多IDE中,gdb拥有图形化界面。

这里主要介绍gdb的命令行使用,并以C程序为例。测试使用的计算机是Mac OS系统。

启动gdb

下面的有两个C文件。(并没有bug。我们使用gdb来查看程序运行的细节)

程序的一个为test.c,其中有主程序main()。mean.c程序中定义了mean()函数,并在main()中调用。

test.c

mean.c

使用gcc同时编译上面两个程序。为了使用gdb对进行调试,必须使用-g选项(在编译时生成debugging信息):

$gcc -g -o test test.c mean.c

生成main可执行文件。

(如有必要,使用:

$chmod +x test

来增加用户的执行权限。)

进入gdb,准备调试程序:

$gdb test

进入gdb的互动命令行。

显示程序

我们可以直接显示某一行的程序,比如查看第9行程序:

(gdb) list 9

将显示以第9行为中心,总共10行的程序。我们实际上编译了两个文件,在没有说明的情况下,默认为主程序文件test.c:

如果要查看mean.c中的内容,需要说明文件名:

(gdb) list mean.c:1

可以具体说明所要列出的程序行的范围:

(gdb) list 5, 15

即显示5-15行的程序。

显示某个函数,比如:

(gdb) list mean

设置断点

我们可以运行程序:

(gdb) run

程序正常结束。

运行程序并没有什么有趣的地方。gdb的主要功能在于能让程序在中途暂停。

断点(break point)是程序执行中的一个位置。在gdb中,当程序运行到该位置时,程序会暂停,我们可以查看此时的程序状况,比如变量的值。

我们可以在程序的某一行设置断点,比如:

(gdb) break 16

将在test.c的第16行设置断点。

你可以查看自己设置的断点:

(gdb) info break

每个断点有一个识别序号。我们可以根据序号删除某个断点:

(gdb) delete 1

也可以删除所有断点:

(gdb) delete breakpoints

查看断点

设置断点,并使用run运行程序,程序将运行到16行时暂停。gdb显示:

查看断点所在行:

(gdb) list

查看断点处的某个变量值:

(gdb) print a

(gdb) print array_a

查看所有的局部变量:

(gdb) info local

查看此时的栈状态 (反映了函数调用,见Linux从程序到进程):

(gdb) info stack

可以更改变量的值。

(gdb) set var a=0.0

(gdb) set var array_a={0.0, 0.0, 1.0, 1.0}

当程序继续运行时,将使用更改后的值。

如果我们将断点设置在:

(gdb) break mean.c:2

此时栈中有两个a,一个属于main(),一个属于mean()。我们可以用function::variable的方式区分:

(gdb) print mean::a

运行控制

让程序从断点开始,再多运行一行:

(gdb) step

也可以使用下面命令,从断点恢复运行,直到下一个断点:

(gdb) continue

使用run重新开始运行。

帮助

你可以通过gdb的帮助学到更多:

(gdb) help

或者更具体的命令:

(gdb) help info

退出

使用下面命令退出gdb:

(gdb) quit

debug

下面是一个有bug的C程序,demo.c

程序可以成功编译,但运行将返回:

Segmentation fault

可以使用gdb来查找问题。

Updata:

经水土精灵提醒: gdb命令可以只输入首字母的缩写,比如c代表continue,b代表break,q代表quit。

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