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GDB 入門教程

本教程以下面的代碼為例，在 Linux 系統下來講解 GBD 的調試流程：

int main (void) {unsigned long long int n, sum;n = 1;sum = 0;while (n <= 100){sum = sum + n;n = n + 1;}return 0; }

將代碼保存到 ~/demo/main.c，~表示當前用戶的主目錄，也即 home 目錄。

首先我們使用 GCC 來編譯 main.c，編譯的時候使用-g選項，它的目的是向可執行程序中加入調試信息，包括源代碼、符號表等，GDB 需要這些額外的信息來完成調試工作。

此外還建議關閉編譯器的程序優化選項。編譯器的程序優化選項一般有五個級別，從 O0 ~ O4， O0 表示不優化，從 O1 ~ O4 優化級別越來越高，O4 最高。這樣做的目的是為了調試的時候，符號文件顯示的調試變量等能與源代碼完全對應起來。

使用 GCC 編譯源文件：

$ cd demo $ gcc main.c -o main.out -g

打開 demo 文件夾，發現多了一個 mian.out，說明編譯成功。

1) 啟動 GDB 調試器

接下來啟動 GDB 并調試 main.out：

$ gdb main.out -silent Reading symbols from /home/mozhiyan/demo/main.out...done.

選項-silent用于屏蔽 GDB 的前導信息，否則它會在屏幕上打印一堆免責條款。

啟動 GDB 后，它輸出的信息表明已經讀入了 mian.out 的符號表。接下來，GDB 會顯示自己的提示符(gbd)，提示并等待你輸入調試命令。

2) gdb -b 選項：設置斷點

調試一個程序的時候，應該在我們關注的地方，或者在故障點的前邊設置一個斷點（Breakpoint），讓程序執行到這里停下來，這樣我們就可以慢慢地用別的調試命令進行觀察。

在 GDB 中，設置斷點的方法很多，包括在指定的內存地址處設置斷點、在源代碼的某一行設置斷點，或者在某個函數的入口處設置斷點，等等。設置斷點的命令是b或者break，在這里我 們是將 main 函數的入口處作為斷點：

(gdb) b main Breakpoint 1 at 0x4004f4: file main.c, line 5.

b 命令在執行后返回了斷點的具體信息，也就是說，斷點（main 函數的入口位置）的內存地址為 0x4004f4，對應于源文件的第 5 行（也就是說，main 函數位于源文件的第 5 行）。

如果我們用內存地址的方式來設置這個斷點，則可以是：

b * 0x4004f4

星號*意味著是以內存地址作為斷點的。

如果用源代碼行的形式設置這個斷點，則可以是

b 5

3) gdb -r 選項：執行程序

一旦設置了斷點，下一步就是用r或者run命令執行被調試的程序，執行后會自動在第一個斷點處停下來：

Starting program: /home/mozhiyan/demo/main.out [New Thread 1500.0x1e34] [New Thread 1500.0x2fb8]Thread 1 hit Breakpoint 1, main () at main.c:5 5 n = 1;

在運行了被調試的程序后，GDB 的輸出信息顯示程序己經啟動，下一個將要執行的語句是第 5 行的n = 1;。

注意，這條語句并沒有執行，而僅僅是告訴你，再繼續執行程序的話，執行的語句會是它。

4) gdb -p 選項：打印變量的值

在當前位置，變量 n 和 sum 己經分配，但并沒有開始賦值。此時，這兩個變量的值會是多少呢？我們可以使用p或者print命令來分別顯示：

(gdb) p n $1 = 24 (gdb) p sum $2 = 140737488347344

GDB 的 p 命令用于打印一個表達式的值，在這里是表達式 n 和 sum。

GDB 先計算表達式的值，并把它保存在一個存儲區中，存儲區的名字用$外加數字來表示，并且這個數字會隨著調試過程的進行而不斷遞增（這意味著存儲區也是不斷開辟的）。以上，第一個 p 命令執行后，GDB 的回應是$1 = 16，意思是表達式 n 的值保存在 $1 中，其內容為 16。

注意，在你的計算機上，變量 n 和 sum 的當前值可能和這里顯示的不同。這很好理解，內存是反復使用的，當一個程序終止后，它占用的內存會分配給其他程序使用；當一個變量不再使用后，它占用的內存也會重新分配，并成為另一個變量。因為變量 n 和 sum 剛剛分配，還沒有往里面保存任何數值，故它們的內容是隨機的，是其他程序或者變量用過的垃圾值。

順便說一下，既然 $1 是 GDB 用于保存計算結果的內部存儲區的名字，那么我們也可以用 p 命令來打印它：

(gdb) p $1 $3 = 24

5) gdb -n 選項：單步調試

下面，我們將通過單步執行程序，來看一看變量 n 和 sum 賦值后的值。調試命令n或者next用于繼續執行源文件中的下一行。

(gdb) n 6 sum = 0;

執行 n 命令后，實際執行的是第 5 行n = 1;，GDB 顯示下一個即將執行的源代碼行，也就是第 6 行的sum = 0;。

因為此時己經往變量 n 寫入了 1，所以我們可繼續用 p 命令來觀察它現在的存儲值：

(gdb) p n $4 = 1

顯然，經賦值后，變量 n 的值己經變成 1。

繼續執行下一條指令，實際執行的是第 6 行sum = 0。執行后，GDB 停下并顯示下一條即將執行的源代碼行，也即第 8 行的while (n <= 100)，第 7 行為空行，所以直接跳過了：

(gdb) n 8 while (n <= 100)

剛才執行的語句是往變量 sum 保存數值 0，故我們可以再次用 p 命令來觀察變量 sum 現在的存儲值，可發現它己經變成 0：

(gdb) p sum $5 = 0

繼續用 n 命令執行下一個源代碼行，則將計算 while 語句的控制表達式，并根據該表達式的值決定是否進入循環體，執行后 GDB? 顯示下一條即將執行的源代碼行是第 10 行：

(gdb) n 10 sum = sum + n;

進入循環體之后，我們想再看看變量 n 和 sum 的當前值。但這次使用 p 命令的方法不一樣，這次是用花括號將表達式 n 和 sum 圍住以形成一個集合。GDB 允許用這種方式來一次性地打印多個表達式的值：

(gdb) p {n, sum} $6 = {1, 0}

顯然，變量 n 和 sum 此時的值依然分別為 1 和 0。

繼續用 n 命令執行第 10 行，執行后 GDB 停留在即將執行的第 11 行：

(gdb) n 11 n = n + 1;

注意，第 10 行己經執行完畢，但第 11 行還沒有執行。猜猜看，變量 n 和 sum 此時的值是多少？猜測之后，用 p 命令看看結果是否如你所想：

(gdb) p {n, sum} $7 = {1, 1}

繼續用 n 命令執行下一個源代碼行，這將執行第 11 行的n = n + 1;，執行后控制又回到了循環的起始處，也即第 8 行：

(gdb) n 8 while (n <= 100)

此時，變量 n 和 sum 的值各自會是多少？使用 p 命令打印一下就知道了：

(gdb) p {n, sum} $8 = {2, 1}

因為現在處于一個循環體內，如果繼續用 n 命令往下執行，則其過程與前面相比大同小異。前面己經循環過一次，本次循環完整的調試過程如下：

(gdb) n 10 sum = sum + n; (gdb) n 11 n = n + 1; (gdb) n 8 while (n <= 100) (gdb) p {n, sum} $9 = {3, 3}

顯然，第二次循環過后，變量 n 的值為 3，變量 sum 的值也是 3。

你可能己經發現了，我們現在進退維谷：如果繼續用 n 命令執行，則將陷入循環，直到變量 n 的值等于 101。好在這也算不上什么大的問題，我們可以在循環語句的后面設置斷點，然后命令程序一直執行，直至到達這個斷點。

6) gdb -l 選項：列出源文件內容

為了搞清楚 while 語句的下一條語句的行號，我們需要列出源文件的內容，這需要使用l或者list命令：

(gdb) l 3 unsigned long long int n, sum; 4 5 n = 1; 6 sum = 0; 7 8 while (n <= 100) 9 { 10 sum = sum + n; 11 n = n + 1; 12 }

l 命令默認每次顯示 10 行源代碼，但我們關心的那一行顯然還沒有出來。為此，可繼續使用 l 命令來顯示后面的行：

(gdb) l 13 14 return 0; 15 }

好了，我們己經知道 while 語句之后是 return 語句，它的行號是 14，現在就可以用 b 命令設置一個新的斷點：

(gdb) b 14 Breakpoint 2 at 0x40051a: file main.c, line 14.

7) gdb -c 選項：繼續執行程序

現在，可以用一個新的命令c或者continue來持續執行程序，直至遇到斷點或者程序結束。因為己經設置斷點，故程序將持續執行，在第 14 行處停下：

(gdb) c Continuing.Breakpoint 2, main () at main.c:14 14 return 0;

非常好，既然己經退出了 while 循環，說明累加過程己經成功結束，變量 sum 的值就是累加結果。我們來看看它到底是多少：

(gdb) p {n, sum} $10 = {101, 5050}

顯然，變量 n 的當前值是 101，變量 sum 的當前值是 5050，和數學計算的結果一模 一樣。

8) gdb -q 選項：退出調試

本次調試即將結束，我們可以先用 c 命令讓程序“跑完全程”，然后再用q或者quit結束本次調試工作，這將使得調試器 GDB 結束運行并返回到操作系統：

(gdb) c Continuing. [Inferior 1 (process 2814) exited normally] (gdb) q [c.biancheng.net demo]$

好了，GDB 調試過程到此結束。

總結

GDB 是非常強大的工具，它的用法可以寫一本厚厚的書，上述 GDB 調試教程雖然是蜻蜓點水、走馬觀花，但對于初學者來說已經足夠了，大家應該能夠發現 99% 的邏輯錯誤了。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GDB调试教程：1小时玩转Linux gdb命令的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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