GDB調(diào)試器原來(lái)那么簡(jiǎn)單

GDB簡(jiǎn)介

GDB（GNU Debugger）是一個(gè)強(qiáng)大的命令行調(diào)試工具。一般的，在Windows下進(jìn)行開(kāi)發(fā)，很少操控命令行調(diào)試，調(diào)試器大多與編譯器都集成在IDE里了。

當(dāng)然，在Windows下也可以直接使用gcc、gdb來(lái)做編譯調(diào)試我們的C程序，如MinGW（ 一個(gè)可自由使用和自由發(fā)布的Windows特定頭文件和使用GNU工具集導(dǎo)入庫(kù)的集合 ）中就同時(shí)包含有g(shù)cc與gdb工具：

使用gdb -v命令可查看gdb的版本：

但是，在Linux下進(jìn)行開(kāi)發(fā)，gdb工具是必知必會(huì)的工具之一。

小編最近也轉(zhuǎn)戰(zhàn)Linux了，自然也要掌握一些必知必會(huì)的基礎(chǔ)工具及知識(shí)。小編也是用到哪學(xué)到哪，本篇筆記我們先來(lái)分享gdb的使用：

實(shí)例演示GDB的使用

老讀者們都知道，本公眾號(hào)文章的特點(diǎn)之一就是實(shí)例比較多、可操作性比較強(qiáng)，跟著文章一步一步做應(yīng)該可以學(xué)到一些東西。

同樣的，本篇筆記我們也以實(shí)例來(lái)做分析。

示例代碼gdb_test.c：

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//?公眾號(hào)：嵌入式大雜燴
//?作者：ZhengN
#include?

//?測(cè)試函數(shù)1
void?test0(void)
{
?int?i?=?-1;

?if?(i?=?0)
??printf("i?=?%d\n",?i);
?else?if?(i?=?1)
??printf("i?=?%d\n",?i);
?else
??printf("i?=?%d\n",?i);
}

//?測(cè)試函數(shù)2
void?test1(void)
{
?int?a[10]?=?{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
?int?*p?=?&a[1];
?int?*p1?=?(int*)(&a?+?1);

?printf("p[6]?=?%d\n",?p[6]);??
?printf("*(p1?-?1)?=?%d\n",?*(p1?-?1));??
}

//?主函數(shù)
int?main(int?argc,?char?*argv[])
{
????test0();
????test1();
????
????return?0;
}

這個(gè)示例代碼中有兩個(gè)測(cè)試函數(shù)，其實(shí)也是兩道經(jīng)典易錯(cuò)的面試筆試題。大家可以先思考一下結(jié)果是什么。

下面我們使用gdb來(lái)一步一步調(diào)試及分析，在Windows下做實(shí)驗(yàn)，Linux下的操作類(lèi)似。

一般的，我們使用如下命令來(lái)編譯：

gcc?gdb_test.c?-o?gdb_test.exe

這樣編譯出來(lái)的gdb_test.exe是不帶調(diào)試信息的。我們必須編譯出帶有調(diào)試信息（如行號(hào)等信息）的可執(zhí)行文件才能使用gdb進(jìn)行調(diào)試。在以上基礎(chǔ)上加個(gè)-g參數(shù)即可生成調(diào)試信息。

除此之外，我們編譯時(shí)應(yīng)不使用優(yōu)化選項(xiàng)，若使用優(yōu)化，則編譯器會(huì)對(duì)程序進(jìn)行一些優(yōu)化，有可能會(huì)更改語(yǔ)句的順序及優(yōu)化一些變量，從而可能會(huì)導(dǎo)致程序執(zhí)行流程與源碼流程不匹配的情況。

進(jìn)一步，可以使用-Wall參數(shù)打開(kāi)所有警告，所以我們的編譯命令變?yōu)椋?/p>

gcc?-g?-Wall?gdb_test.c?-o?gdb_test.exe

1、GDB常用命令

下面粗略地列出一些常用的命令：

2、demo調(diào)試分析

使用上面的編譯命令編譯得到帶調(diào)試信息的可執(zhí)行程序gdb_test.exe，有兩種方法啟動(dòng)調(diào)試。

一種方法是先輸入gdb命令進(jìn)入gdb環(huán)境，再輸入file+可執(zhí)行程序裝入調(diào)試文件，即：

另一種方法是直接輸入gdb+可執(zhí)行程序對(duì)該程序進(jìn)行調(diào)試，即：

（1）調(diào)試測(cè)試函數(shù)1

上面的測(cè)試函數(shù)1大家思考得出結(jié)果了嗎？我們單步調(diào)試看看結(jié)果是怎么樣的：

① 在test1函數(shù)入口打個(gè)斷點(diǎn)：

② 運(yùn)行到斷點(diǎn)處：

③ 單步往下執(zhí)行：

顯然，單步運(yùn)行到了這一句我們就得出了測(cè)試函數(shù)1的結(jié)果，即輸出 i = 1。大家分析得對(duì)了嗎？

這要是不注意還真的容易出錯(cuò)，這里的if判斷條件里用的是=號(hào)，而不是==號(hào)，這個(gè)小陷阱可能會(huì)迷惑一些初學(xué)C語(yǔ)言的朋友。

if語(yǔ)句的通用形式為：

if?(expression)
?statement

可以明確的是：如果對(duì)expression為真（非0），則執(zhí)行statement。本題中，如if (i = 0)其實(shí)就等價(jià)于

i?=?0;
if?(i)

顯然這里的if語(yǔ)句的expression為假，不會(huì)執(zhí)行statement。

類(lèi)似的if (i = 1)等價(jià)于

i?=?1;
if?(i)

顯然這里的if語(yǔ)句的expression為真，執(zhí)行statement。

平時(shí)在發(fā)現(xiàn)自己寫(xiě)的代碼執(zhí)行的流程異常時(shí)，不妨debug調(diào)試一下，一步一步地走，看程序是否按照自己設(shè)計(jì)的流程走，看是不是我們的執(zhí)行邏輯設(shè)計(jì)錯(cuò)了。

（2）調(diào)試測(cè)試函數(shù)2

測(cè)試函數(shù)2也是一道極其經(jīng)典的面試題目。不能一眼看出結(jié)果？沒(méi)關(guān)系，我們一起調(diào)試分析一下。接著上面的流程，我們輸出quit命令推出gdb環(huán)境，再重新進(jìn)入調(diào)試test2。

① 在test2函數(shù)入口打個(gè)斷點(diǎn)：

② 運(yùn)行到斷點(diǎn)處：

此時(shí)，我們不妨看一下a[1]元素的地址及a數(shù)組里面的內(nèi)容是什么：

可見(jiàn)，在數(shù)組初始化之前，整個(gè)數(shù)組空間里的值是一些隨機(jī)值。這里反映一個(gè)問(wèn)題，局部變量在初始化之前的值是無(wú)規(guī)律的，所以不妨在定義局部變量的時(shí)候初始化一個(gè)確定的值，防止出錯(cuò)。

③ 單步往下執(zhí)行：

此時(shí)，我們來(lái)看一下，指針變量p的值、a數(shù)組里的值：

因?yàn)榇藭r(shí)第23行這條語(yǔ)句還未執(zhí)行，所以p指向的地址還不是a[1]元素的地址。

再單步往下執(zhí)行，然后我們看一下，指針變量p的值，及以指針變量p的值為首地址、往后偏移10個(gè)內(nèi)存單元為結(jié)束地址，這一段空間內(nèi)的值是什么：

至此，我們通過(guò)調(diào)試清晰地得到了p[6]的值。

繼續(xù)單步往下執(zhí)行，我們看一下，&a[0]的值、&a的值、(&a+1)的值、p1的值：

從gdb輸出的信息我們知道&a的類(lèi)型是(int (*) [10] )，即是一個(gè)指向含有10個(gè)元素的整形數(shù)組的指針，所以(&a+1)的意義是往后偏移10 * sizeof(int)。進(jìn)一步，再利用一下其它輸出的信息：

&a的值為0x61fee0
&a+1的值為0x61ff08

兩個(gè)值相減得到40，正好是整個(gè)數(shù)組所占的字節(jié)數(shù)。

而p1是一個(gè)整形指針，所以p1-1指向的就是往前偏移sizeof(int)個(gè)字節(jié)的地址，即a[9]的地址（0x61ff04），所以*(p1 - 1)的值也就是a[9]的值。最后我們?cè)倏匆幌?a往后的40個(gè)地址里的值都是些什么：

以上就是本次的實(shí)例演示，只是用到了一小部分gdb的命令，還有更多命令大家可以自己練習(xí)使用，基本的會(huì)了，不懂的地方遇到的時(shí)候再查也來(lái)得及。

可能寫(xiě)得有些亂，但也希望能對(duì)大家有幫助?？傊瑢?duì)于一些不確定的知識(shí)點(diǎn)或者程序的執(zhí)行與預(yù)期不相符時(shí)，不妨調(diào)試一下，一步一步看數(shù)據(jù)有沒(méi)有異常。