gdb调试工具使用手册

需要调试的代码

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

typedef struct node{
    int value;
    struct node *next;
} Node;

// 尾插法插入结点
void add_before_tail(Node **head, int value) {
    Node *new_node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    new_node->value = value;
    new_node->next = NULL;
    if (*head == NULL) {
       *head = new_node;
    } else {
        Node *temp = *head;
        while (temp != NULL) {
            temp = temp->next;
        }
        temp->next = new_node;
    }
}

// 打印链表中的所有值
void print_list(Node *head) {
    Node *current = head;
    while (current != NULL) {
        current = current->next;
        printf("%d -> ", current->value);
    }
    printf("NULL\n");
}

int main() {
    Node *head = NULL;
    add_before_tail(&head, 1);
    add_before_tail(&head, 2);
    add_before_tail(&head, 3);

    print_list(head);
    return 0;
}

这段代码是用双指针实现链表的尾插，但是运行结果是 段错误（核心已转储）

如图:

段错误

开始调试

开启gdb调试工具有两种方法

1.直接输入gdb 这样进入调试工具后需要在命令行输入需要调试的程序名

2.输入gbd + 需要调试的文件名 即可开始调试该文件

1.查看源代码

指令为 list/l 直接输入简写l即可，表示下翻源代码 如果想上翻源代码 使用指令 l -但是实际应用中一般会采用分屏的方式调试，所以该指令没什么卵用

2.打断点

使用指令

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break/b [文件名:][行号][函数名]
#例如
b 20#在第二十行设置断点
b main#在main函数的开头设置断点
b main.c:20#在main.c文件的第20行设置断点
b main main.c:main#在main.c文件的main函数开头设置断点

设置好断点后，可以使用如下指令来查看断点信息

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info break/i b #该指令可以省略为 i b,但是空格不能省 即不能使用ib

设置断点后的效果图

打断点

显示的信息从左往右为：

这段信息从左往右内容是：

  1. Num：断点的编号，一次Debug过程断点编号会从1开始，且不会重置一直累加。
  2. Disp(Disposition)：它表示断点触发后，是否会继续触发。
    1. keep就表示它是一个持久的断点，只要不删除就一直存在，每次启动都会触发。
    2. 这个值如果是del就表示，该断点是一个一次性断点。
    3. 可以使用tbreak指令设置一次性断点，使用方式和break一致。(tbreak，即temp break，一次性的临时断点)
  3. Enb(enable)：指示断点是否生效，可以通过dis指令设置该属性。
  4. What：指示断点在源代码的哪个位置

删除断点

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delete/d [n]#删除所有断点或者n号断点

如果不想删除断点，也可以暂时让断点失效，成为一个“哑断点”，指令为：

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disable/dis [n]
enable/en [n]

打了断点后，就可以使用run/r指令来启动调试程序了，程序运行到断点处会暂停运行

3.GDB常用调试指令

1.逐语句/单步调试

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step

该指令遇到函数调用会进入函数，但是也会进入一些库函数的执行，这并没必要，所以一般使用逐过程来控制程序继续执行

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next/n

该指令碰到函数调用不会进入函数，而是把函数调用看作一条语句直接执行完毕

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finish

该指令可以执行完整个函数，并跳出函数

调试程序

监视窗口

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print/p express#后面跟一个表达式，也可以把这个功能当作linux的计算器来使用
#例如
p arr[0]
p 3.14*2
#该指令还可以用来改变变量的值，格式为
p express = val
#例如
p arr[0] = 20

可以使用display命令自动展示表达式的值，使用格式为

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display express                 # 每调试一步输出一次express的值
undisplay [n]                   # 删除所有或[n]号自动展示的表达式
info display                    # 显示所有自动展示的表达式信息

通过命令查看参数和局部变量的值

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(gdb) info args                 # 查看函数的参数
(gdb) info locals               # 查看函数所有局部变量的值

继续

continue/c 命令可以运行到逻辑上的下一个断点处

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(gdb) c                         #相当于VS当中的继续功能按钮

出现段错误信息：

出现段错误信息

忽略断点n次

可以用 ignore 命令来指定忽略某个断点多少次，这在调试循环的时候非常有用。使用格式如下：

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ignore N COUNT
#例如
(gdb) ignore 1 10           # 忽略1号断点10次

注意：

  1. 设定忽略断点次数后，还需要按c继续跳过断点才会生效。
  2. 设定一次，仅生效一次。
  3. 跳过n次断点，那么程序会在(n + 1)次到达这个断点时停下来。

查看堆栈信息

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bt/backtrace                #查看当前调用堆栈的信息，会一直追溯到程序启动

一般在报错位置使用该指令，用于查看程序执行流程以及排查相关的问题

查看堆栈信息

输入命令行参数

当main函数的形参列表是int argc, char *argv[]时，允许可执行程序传参命令行参数。如果想要使用GDB调试带命令行参数的可执行程序，有以下两种方式可以选择：

  1. 在启动GDB时，使用指令gdb --args ./a.out arg1 arg2 arg3...即可表示传递命令行参数，其中a.out表示可执行程序的名字。
  2. 如果已经启动了GDB，可以使用以下两种方式都可以传递命令行参数：
    1. 使用指令set args arg1 arg2....，其中指令部分是set args，后面的部分则是参数。
    2. 使用指令run/r arg1 arg2启动，也表示传递命令行参数。

4.调式Coredump文件

如果代码压根跑不起来，或者跑起来就会直接崩溃，我们还可以利用Core文件进行辅助调试。

通常情况下，程序异常终止时，会产生 Coredump 文件。Coredump 文件类似飞机上的”黑匣子”，它会保留程序”失事”瞬间的一些信息，通常包含寄存器的状态、栈调用情况等。

Coredump 文件常用于辅助分析和 Debug，下面介绍一下这种调试手段。

首先，系统默认是不会生成Core文件的，这一点可以通过以下指令查看：

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ulimit -a #查看当前shell进程的各种资源限制，比如core文件
#默认情况下 指令输出的第一行是 core file size (block,-c)0 说明
#此时系统允许生成的core文件最大时0个字节，就是不允许生成
#使用如下指令需要用下列指令将core文件的大小设为不受限制
ulimit -c unlimited #将core文件的大小临时设置为不受限制

默认情况下，上述操作可能还无法生成core文件，这是需要切换到root用户或者使用sudo权限，然后补充core文件的配置信息到目录文件中。

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sudo vim /etc/sysctl.conf #打开配置文件
#将下列信息补进去
kernel.cor_pattern = ./core_%e_%t
#紧急着执行下列指令让配置信息生效
sudo sysctl -p

配置完成后，一般如果发生了段错误就会生成对应的core文件

然后使用指令

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gdb 可执行文件的名字 + core文件名

查看报错的一些信息，此时再利用bt等指令就可以进行正常的程序调试了。

core的使用