Linux基础学习 | gdb调试

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发布时间：2019-03-01

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GDB 调试指南

GDB（GNU Project Debugger）是Linux和Unix系统中最强大的调试工具之一。它能够帮助开发者深入了解程序在执行过程中的内部状态，定位错误并修复问题。以下是关于GDB的一些实用知识和调试示例。

GDB 的基本用法

1. 安装 GDB

GDB 的安装方法因系统而异。通常情况下，可以通过以下命令安装：

sudo apt-get install gdb

安装完成后，可以通过终端运行 gdb 命令进入调试环境。

2. 简单的调试命令

查看帮助文档

GDB 提供丰富的命令行帮助，使用以下命令查看所有调试命令：

help

列出源代码

使用 list 命令可以查看程序的源代码：

list

可以指定行号或函数名：

list 5list fib

单步调试

next 命令用于单步执行程序：

next

或使用简写 n：

跳转到函数

step 命令可以跳转到函数定义处：

step fib

查看堆栈信息

backtrace 命令（简写为 bt）可以显示当前函数调用的堆栈信息：

bt

查看局部变量

info 命令（简写为 i）可以查看当前栈帧中的局部变量：

info

实际调试示例

示例 1：斐波那契数列程序的调试

问题描述

编写一个斐波那契数列函数，发现当输入 n 为负数时，程序会进入死循环。

int fib(int n) {    int a = 0, b = 1, t;    while (n--) {        t = a + b;        a = b;        b = t;    }    return a;}int main() {    int n = 0;    for (; n < 10; n++) {        printf("斐波那契数列第 %d 项为: %d\n", n, fib(n));    }    return 0;}

调试过程

生成调试版本

使用 gcc 编译器添加调试信息：

gcc -g test.c -o test

进入调试环境

使用 gdb 进入调试环境：

gdb test

设置断点

使用 break 命令设置断点：

(gdb) break main

开始调试

使用 start 命令开始执行：

(gdb) start

GDB 会停在 main 函数的第一行。

单步调试

使用 next 命令逐行执行：

(gdb) next

或跳转到 fib 函数：

(gdb) step fib

检查循环问题

使用 backtrace 查看堆栈信息，发现 fib 函数被多次调用。

修复程序

在 fib 函数中添加参数检查：

if (n < 0) return 0;

示例 2：断点调试

问题描述

一个程序在第一次运行时正常，但第二次运行时输出错误。通过断点调试找到问题所在。

int main(void) {    int sum = 0, i = 0;    char input[5];    while (1) {        printf("输入: ");        scanf("%s", input);        for (i = 0; input[i] != '\0'; i++) {            sum = sum * 10 + input[i] - '0';        }        printf("输出:%d\n", sum);    }    return 0;}

调试过程

设置断点

使用 break 命令设置断点：

(gdb) break main

或在循环开始处设置断点：

(gdb) break while

运行程序

使用 run 命令开始执行：

(gdb) run

由于断点设置在 main 函数的入口处，程序会暂停在断点处。

观察程序执行

使用 next 命令继续执行，直到触发断点。

分析问题

观察到第二次输入时，sum 变量没有被重置，导致错误。

修复程序

在循环开始处重置 sum：

sum = 0;

示例 3：观察点调试

问题描述

程序中一个数组可能被其他变量共享，导致数据污染。使用观察点追踪数组访问情况。

int main(void) {    int sum = 0, i = 0;    char input[5];    while (1) {        sum = 0;        scanf("%s", input);        for (i = 0; input[i] != '\0'; i++) {            sum = sum * 10 + input[i] - '0';        }        printf("input=%d\n", sum);    }    return 0;}