Linux下GDB的初步调试——实例

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-11-21 04:16 231阅读 0赞

### Linux下GDB的初步调试 ###

*  一、 GDB的介绍
 *  二、 GDB的调试命令
 *  三、 GDB调试实例
 *   *  3.1 首先创建一个test.c
     *  3.2 使用gcc生成可执行文件并编译运行
     *  3.3 进入gdb
 *  四、 总结
 *  五、 参考资料

> 摘要：应用程序的调试是开发过程中必不可以的环节之一。Linux下的GNU的调试器称为GDB（GNU Debugger），所以就让我们先来初识一下GDB吧~  
> 关键词：Linux，GDB

# 一、 GDB的介绍 #

●GNU Debugger，是GNU工程为GNU操作系统开发的调试器，但它的使用不局限于GNU操作系统， GDB可以运行在UNIX、Linux甚至Microsoft Windows。  
●使用者能在程序运行时观察程序的内部结构和内存的使用情况。  
●GDB是一种基于命令行工作模式下的程序，工作在字符模式，由多个不同的图形用户界面前段予以支持，每个前端都能以多种方式提供调试控制能力。  
以下是GDB所提供的的一些功能。

1.  启动程序，并且可以设置运行环境和参数来运行指定程序。
2.  让程序在指定断点处停止执行。
3.  对程序作出相应的调整，这样就能纠正一个错误后继续调试。

> 注意：  
> **GDB调试的是可执行文件，而不是源程序**。如果想让GDB调试编译后生成的可执行文件，在使用GDB工具调试程序之前，必须使用带有`- g`或`-gdb`编译选项的GCC命令来编译源程序。

例如：

> gcc -g -o test test.c

使用GDB命令的语法如下。

> gdb \[参数\] Filename

下面列举一些常用的参数

●-help：列出所有参数，并作简要说明  
●-symbols=file  
\-s file：读出文件（file）的所有符号  
●-core  
\-c：这里的core是程序非法执行后core dump后产生的文件  
●-directory  
\-d:加入一个源文件的搜索路径。默认搜索路径是环境变量中的PATH所定义的路径  
●-quiet  
\-q:使用该选项不显示GDB的介绍和版权信息等

# 二、 GDB的调试命令 #

运行GDB调试程序通常使用如下的命令。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">命令</th> 
   <th align="left">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">file</td> 
   <td align="left">指定要调试的可执行程序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">kill</td> 
   <td align="left">终止正在调试的可执行程序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">next</td> 
   <td align="left">执行一行源代码但并不进入函数内部</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">list</td> 
   <td align="left">部分列出源代码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">step</td> 
   <td align="left">执行一行源代码并不进入函数内部</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">run</td> 
   <td align="left">执行当前可执行程序</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">quit</td> 
   <td align="left">结束GDB调试任务</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">watch</td> 
   <td align="left">可以检查一个变量的值而不管它何时被改变</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">print</td> 
   <td align="left">打印表达式的值到标准输出</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">break N</td> 
   <td align="left">在指定的第N行源代码设置断点</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info break</td> 
   <td align="left">显示当前断点清淡，包括到达断点处的次数等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info files</td> 
   <td align="left">显示被调试文件的详细信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info func</td> 
   <td align="left">显示所有函数名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info local</td> 
   <td align="left">显示当函数中的局部变量信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info prog</td> 
   <td align="left">显示被调试程序的执行状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">info var</td> 
   <td align="left">显示所有的全局和静态变量名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">make</td> 
   <td align="left">在不退出GDB的情况下运行make工具</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">shell</td> 
   <td align="left">在不退出的情况下运行shell命令</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">continue</td> 
   <td align="left">继续执行正在调试的程序</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 三、 GDB调试实例 #

先检查一下ubuntu中是否已经安装了GDB

> gdb -v

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
目前Ubuntu中已装有GDB，如果没有预装GDB请自行下载。下来我们就来测试一下GDB吧。

## 3.1 首先创建一个test.c ##

> vim test.c

test.c代码如下：

#include <stdio.h>
    void ShowRevertNum(int iNum)
    {
        
         while (iNum > 10)
         {
        
            printf("%d", iNum % 10);
            iNum = iNum / 10;
         }
         printf("%d\n", iNum);
    }
    int main(void)
    {
        
         int iNum;
         printf("Please input a number :");
         scanf("%d", &iNum);
         printf("After revert : ");
         ShowRevertNum(iNum);
    }

> 上面的代码可以**逆序**输出一个整型数，比如输入123，则输出321。

先来编译出可执行文件，看看有没有语法错误。

## 3.2 使用gcc生成可执行文件并编译运行 ##

> gcc -o test1 test.c  
> ./test1

![在这里插入图片描述][20201031102333249.png_pic_center]

> **语法没有报错，但明显出现了逻辑错误**。可以看出该代码实现了整数的逆序输出，但当输入100时，逆序输出了010.这时就要派GDB出场了。

## 3.3 进入gdb ##

> gcc -o test1 -g test.c  
> gdb test1  
> 提示：进入gdb是必须在命令行键入关键参数 `-g`

GDB进入界面

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
出现了（gdb）后就可以在其提示符后输入相应的调试命令了。

> 如果不希望出现gdb的系统进入信息提示，可以输入一下命令  
> `gdb -q Filename`

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

> \-c:继续执行程序（直到下一个断点或者之后没有断点就运行完整个程序）。

由断点设置来看，iNum的参数类型并没有出现问题。

下来我们就试试-n来检查逻辑错误

> \-n:一步一步执行程序

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]

> 通过调试发现，当 iNum=10时，iNum>10为 0，所以程序直接跳出循环，输出 iNum，即 10；因此，最终输出结果为 010。

通过 gdb 调试发现了逻辑错误，即当 iNum=10时，程序会跳出循环，为防止此时程序跳出，只需将 `while (iNum > 10)` 修改为 `while (iNum >= 10)`即可。  
至此gdb调试初步完成。

# 四、 总结 #

通过此次gdb初步调试，使我基本了解了gdb的工作原理以及运用场景，以及基本掌握了gdb的调试命令。应用程序的调试是开发过程中必不可以的环节之一,使用GDB可以快速，高效的完成程序的设计与纠错。

# 五、 参考资料 #

1.《嵌入式Linux系统开发教程》，电子工业出版社，华清远见嵌入式学院。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/d5107091101644e0afa0d25c2544b0f4.png
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