用GDB调试程序.pdf

### GDB调试工具详解 #### 一、GDB概述 GDB（GNU Debugger）是由GNU开源组织发布的强大程序调试工具，适用于Unix系统及其类操作系统。虽然很多开发者可能更倾向于使用像Visual Studio或Borland C++ Builder这样的集成开发环境（IDE）提供的图形界面调试工具，但在Unix环境下，GDB以其强大的功能和灵活性成为了必不可少的调试工具。 GDB的主要功能包括： 1. **启动程序**：可以根据用户需求自由地控制程序的运行流程。 2. **设置断点**：能够在特定代码行或满足某些条件时暂停程序执行。 3. **检查程序状态**：在程序暂停时，能够查看内存、变量值等各种运行时信息。 4. **改变程序执行环境**：例如修改变量值、跳过某些指令等，从而帮助开发者更好地理解程序的行为。 与图形化调试工具相比，GDB虽然没有直观的界面，但它提供了更多高级调试功能，如复杂断点、表达式评估等，这使得它在处理复杂问题时更加得心应手。 #### 二、GDB基本命令介绍 接下来通过一个具体的示例来了解如何使用GDB进行调试。 ##### 源程序：tst.c ```c #include <stdio.h> int func(int n) { int sum = 0, i; for (i = 0; i < n; i++) { sum += i; } return sum; } int main() { int i; long result = 0; for (i = 1; i <= 100; i++) { result += i; } printf("result[1-100]=%ld\n", result); printf("result[1-250]=%ld\n", func(250)); return 0; } ``` 编译生成执行文件： ```bash $ cc -g test.c -o tst ``` 使用GDB调试： ```bash $ gdb tst ``` 启动后，可以看到GDB的欢迎信息及版本号。接着可以通过一系列命令来操作程序。 1. **列出源码**：使用`list`命令查看源代码。 ```bash (gdb) list ``` 如果直接按回车，则会重复上次的命令，继续列出源码。 2. **设置断点**：使用`break`命令设置断点。例如在第16行设置断点： ```bash (gdb) break 16 ``` 或者在`func()`函数入口处设置断点： ```bash (gdb) break func ``` 3. **查看断点信息**：使用`info break`命令查看所有已设置的断点信息。 4. **运行程序**：使用`run`命令启动程序。程序将在已设置的断点处停止执行。 ```bash (gdb) run ``` 5. **单步执行**：使用`next`命令逐步执行程序，直到下一个断点或程序结束。 ```bash (gdb) next ``` 6. **继续执行**：使用`continue`命令从当前断点继续执行程序，直到遇到下一个断点或程序结束。 ```bash (gdb) continue ``` 通过上述步骤，我们可以深入地分析程序的执行过程，观察变量的变化，以及跟踪错误的发生位置，从而有效地定位并解决问题。 #### 三、GDB的高级功能 除了基本的调试功能外，GDB还提供了一系列高级调试技巧，比如： 1. **条件断点**：可以在满足特定条件时触发断点。 2. **观察点**：监控特定内存地址的变化。 3. **表达式评估**：在程序暂停时计算表达式的值。 4. **反汇编代码**：查看程序的汇编代码，有助于理解程序的底层实现。 5. **堆栈追踪**：查看程序调用栈，有助于理解函数调用顺序和参数传递情况。 这些高级功能使GDB成为了一款非常强大的调试工具，特别适合于解决复杂的编程问题。掌握这些功能将极大地提高程序员的调试效率，并帮助他们更快地找到问题所在。 GDB不仅是一款功能强大的调试工具，而且由于其高度的灵活性和强大的功能集，它对于任何在Unix或类Unix环境下工作的程序员来说都是不可或缺的。无论是初学者还是经验丰富的开发者，都能从GDB的学习和使用中受益匪浅。