使用GDB调试C/C++程序

GDB介绍

GDB是什么

GDB: The GNU Project Debugger，GDB是GNU开源组织发布的一个强大的Linux下的程序调试工具，GDB主要帮助你完成下面四个方面的功能：

启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
可让被调试的程序在你所指定的调置的断点处停住。（断点可以是条件表达式）
当程序被停住时，可以检查此时你的程序中所发生的事。
你可以改变你的程序，将一个BUG产生的影响修正从而测试其他BUG。

GDB支持哪些语言

GDB主要来调试C/C++语言写的程序，当然也就可以调试其他语言程序，另外的语言没了解过。

GDB使用

在Ubuntu中安装GDB

1 2	sudo apt-get update sudo apt install gdb

补一下GCC的知识

GCC参数详解，gcc 与 g++ 分别是 gnu 的 c & c++ 编译器 gcc/g++ 在执行编译工作的时候，总共需要4步：

预处理,生成 .i 的文件[预处理器cpp]，指令：-E
将预处理后的文件转换成汇编语言, 生成文件 .s [编译器egcs]，指令：-S
由汇编变为目标代码(机器代码)生成 .o 的文件[汇编器as]，指令：-c
连接目标代码, 生成可执行程序 [链接器ld]，指令：-o FILE

在配合GDB时，gcc的指令选项有：

-g（生成调试信息，GNU 调试器可利用该信息）
-ggdb（此选项将尽可能的生成 gdb 的可以使用的调试信息）

GDB中的基本调试命令

命令	命令缩写	命令说明
set args		设置主程序的参数。例如：./test 1 2设置参数的方法是：gdb test(gdb) set args 1 2
break	b	设置断点，b 20 表示在第20行设置断点，可以设置多个断点。
run	r	开始运行程序, 程序运行到断点的位置会停下来，如果没有遇到断点，程序一直运行下去。
next	n	执行当前行语句，如果该语句为函数调用，不会进入函数内部执行。
step	s	执行当前行语句，如果该语句为函数调用，则进入函数执行其中的第一条语句。注意了，如果函数是库函数或第三方提供的函数，用s也是进不去的，因为没有源代码，如果是您自定义的函数，只要有源码就可以进去。
print	p	显示变量值，例如：p name表示显示变量name的值，print可以做运算。
continue	c	继续程序的运行，直到遇到下一个断点。
set var name=value		设置变量的值，假设程序有两个变量：int ii; char name[21];set var ii=10 把ii的值设置为10；set var name=”abc” 把name的值设置为”abc”，注意，不是strcpy。
quit	q	退出gdb环境。

进入GDB调试

gcc test.c -g -o test
gdb test # 进入gdb，指定test为可执行文件
# 也可以只执行gdb，在gdb中用file命令指定可执行文件
# 接下来就可以使用GDB的基本调试命令调试程序了

调试正在运行的程序

# 通过ps获取程序进程号
gdb test -p [进程号]
# 进入gdb后，程序会被暂停
(gdb)bt # 使用bt查看程序的调用栈
# Print backtrace of all stack frames, or innermost COUNT frames.
# 退出后，程序继续执行

调试多进程程序

(gdb)set follow-fork-mode [parent|child]
# （缺省是parent）调试父|子进程，父|子进程不受影响
(gdb)set datach-on-fork [on|off]
# （缺省是on）on表示调试当前进程时，其他进程继续运行，off表示调试当前进程时，其他进程被GDB挂起
(gdb)info inferiors # 查看调试的进程
(gdb)inferior # 切换当前调试的进程，进程id是查看调试的进程返回的Num值

调试多线程程序

ps aux|grep test # 查看当前运行的进程，查找符合"test"的字符串
ps -aL|grep test # 查看当前运行的轻量级进程
# 轻量级进程(LWP)是建立在内核之上并由内核支持的用户线程，它是内核线程的高度抽象，每一个轻量级进程都与一个特定的内核线程关联。
pstree -p [主线程ID] # 查看主线程和新线程的关系
(gdb)info threads # 查看线程
(gdb)thread [线程ID] # 切换线程，线程ID是查看线程返回的Num值
(gdb)set scheduler-locking [on|off] # on：只运行当前线程，off：运行全部的线程
(gdb)thread apply [线程ID|all] [cmd] # 让某个|全部线程执行某GDB命令

服务程序运行日志

设置断点或单步跟踪可能会严重干扰多进程、多线程之间的竞争状态，导致我们看到一个假象。一旦我们在某个线程设置了断点，该线程在断点处挺住了，只剩下另一个线程在跑。这时候，并发的场景已经完全被破坏了，通过调试器看到的只是一个和谐的场景（理想状态）。输出Log日志可以避免断点和单步跟踪所导致的副作用。