C編譯: 使用gdb調(diào)試

介紹 gdb調(diào)試命令行使用

gdb是the GNU Debugger的簡(jiǎn)稱。它是一款UNIX平臺(tái)的調(diào)試器(debugger)，可用于為C, C++, Objective-C, Java, Fortran等程序debug。

在gdb中，你可以通過(guò)設(shè)置斷點(diǎn)(break point)來(lái)控制程序運(yùn)行的進(jìn)度，并查看斷點(diǎn)時(shí)的變量和函數(shù)調(diào)用狀況，從而發(fā)現(xiàn)可能的問(wèn)題。在許多IDE中，gdb擁有圖形化界面。

這里主要介紹gdb的命令行使用，并以C程序?yàn)槔y(cè)試使用的計(jì)算機(jī)是Mac OS系統(tǒng)。

 
啟動(dòng)gdb

下面的有兩個(gè)C文件。(并沒(méi)有bug。我們使用gdb來(lái)查看程序運(yùn)行的細(xì)節(jié))

程序的一個(gè)為test.c，其中有主程序main()。mean.c程序中定義了mean()函數(shù)，并在main()中調(diào)用。

test.c
復(fù)制代碼

#define ARRAYSIZE 4

float mean(float, float);

int main()
{
    int i;
    float a=4.5;
    float b=5.5;
    float rlt=0.0;

    float array_a[ARRAYSIZE]={1.0, 2.0, 3.0, 4.0};
    float array_b[ARRAYSIZE]={4.0, 3.0, 2.0, 1.0};
    float array_rlt[ARRAYSIZE];

    for(i = 0; i < ARRAYSIZE - 1; i++) {
        array_rlt[i] = mean(array_a[i], array_b[i]);
    }

    rlt = mean(a, b);

    return 0;
}

復(fù)制代碼

 

mean.c

float mean(float a, float b)
{
   return (a + b)/2.0;
}

 

使用gcc同時(shí)編譯上面兩個(gè)程序。為了使用gdb對(duì)進(jìn)行調(diào)試，必須使用-g選項(xiàng)(在編譯時(shí)生成debugging信息):

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

生成main可執(zhí)行文件。

(如有必要，使用:

$chmod +x test

來(lái)增加用戶的執(zhí)行權(quán)限。)

 

進(jìn)入gdb，準(zhǔn)備調(diào)試程序:

$gdb test

進(jìn)入gdb的互動(dòng)命令行。

 
顯示程序

我們可以直接顯示某一行的程序，比如查看第9行程序:

(gdb) list 9

將顯示以第9行為中心，總共10行的程序。我們實(shí)際上編譯了兩個(gè)文件，在沒(méi)有說(shuō)明的情況下，默認(rèn)為主程序文件test.c:
復(fù)制代碼

4    
5    int main()
6    {
7        int i;
8        float a=4.5;
9        float b=5.5;
10        float rlt=0.0;
11    
12        float array_a[ARRAYSIZE]={1.0, 2.0, 3.0, 4.0};
13        float array_b[ARRAYSIZE]={4.0, 3.0, 2.0, 1.0};

復(fù)制代碼

 

如果要查看mean.c中的內(nèi)容，需要說(shuō)明文件名:

(gdb) list mean.c:1

 

可以具體說(shuō)明所要列出的程序行的范圍:

(gdb) list 5, 15

即顯示5-15行的程序。

 

顯示某個(gè)函數(shù)，比如:

(gdb) list mean

 
設(shè)置斷點(diǎn)

我們可以運(yùn)行程序:

(gdb) run

程序正常結(jié)束。

 

運(yùn)行程序并沒(méi)有什么有趣的地方。gdb的主要功能在于能讓程序在中途暫停。

斷點(diǎn)(break point)是程序執(zhí)行中的一個(gè)位置。在gdb中，當(dāng)程序運(yùn)行到該位置時(shí)，程序會(huì)暫停，我們可以查看此時(shí)的程序狀況，比如變量的值。

 

我們可以在程序的某一行設(shè)置斷點(diǎn)，比如:

(gdb) break 16

將在test.c的第16行設(shè)置斷點(diǎn)。

 

你可以查看自己設(shè)置的斷點(diǎn):

(gdb) info break

每個(gè)斷點(diǎn)有一個(gè)識(shí)別序號(hào)。我們可以根據(jù)序號(hào)刪除某個(gè)斷點(diǎn):

(gdb) delete 1

也可以刪除所有斷點(diǎn):

(gdb) delete breakpoints

 
查看斷點(diǎn)

設(shè)置斷點(diǎn)，并使用run運(yùn)行程序，程序?qū)⑦\(yùn)行到16行時(shí)暫停。gdb顯示:

Breakpoint 1, main () at test.c:16
16        for(i = 0; i < ARRAYSIZE - 1; i++) {

 

查看斷點(diǎn)所在行:

(gdb) list

 

查看斷點(diǎn)處的某個(gè)變量值:

(gdb) print a

(gdb) print array_a

 

查看所有的局部變量:

(gdb) info local

 

查看此時(shí)的棧狀態(tài) (反映了函數(shù)調(diào)用，見(jiàn)Linux從程序到進(jìn)程):

(gdb) info stack

 

可以更改變量的值。

(gdb) set var a=0.0

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

當(dāng)程序繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，將使用更改后的值。

 

如果我們將斷點(diǎn)設(shè)置在:

(gdb) break mean.c:2

此時(shí)棧中有兩個(gè)a，一個(gè)屬于main()，一個(gè)屬于mean()。我們可以用function::variable的方式區(qū)分:

(gdb) print mean::a

 
運(yùn)行控制

讓程序從斷點(diǎn)開(kāi)始，再多運(yùn)行一行:

(gdb) step

也可以使用下面命令，從斷點(diǎn)恢復(fù)運(yùn)行，直到下一個(gè)斷點(diǎn):

(gdb) continue

使用run重新開(kāi)始運(yùn)行。

 
幫助

你可以通過(guò)gdb的幫助學(xué)到更多:

(gdb) help

或者更具體的命令:

(gdb) help info

 
退出

使用下面命令退出gdb:

(gdb) quit

 
debug

下面是一個(gè)有bug的C程序，demo.c
復(fù)制代碼

#include <stdio.h>

struct node {
    int element;
};

typedef struct node *PNode;

int main()
{
    int i;
    PNode np=NULL;

    for (i=0; i<10; i++) {
        printf("Hello World!");
    }

    printf("%d \n", np->element);
}

復(fù)制代碼

程序可以成功編譯，但運(yùn)行將返回:

Segmentation fault

可以使用gdb來(lái)查找問(wèn)題。