使用 GDB 命令行调试器调试 C/C++ 程序

Question

没有调试器的情况下编写程序时最糟糕的状况是什么？编译时跪着祈祷不要出错？用血祭召唤恶魔帮你运行程序？或者在每一行代码间添加 printf("test") 语句来定位错误点？如你所知，编写程序时不使用调试器的话是不方便的。幸好，linux 下调试还是很方便的。大多数人使用的 IDE 都集成了调试器，但 linux 最著名的调试器是命令行形式的 C/C++调试器 GDB。然而，与其他命令行工具一致，DGB 需要一定的练习才能完全掌握。这里，我会告诉你 GDB 的基本情况及使用方法。

安装 GDB

大多数的发行版仓库中都有 GDB

Debian 或 Ubuntu

$ sudo apt-get install gdb

Arch Linux

$ sudo pacman -S gdb

Fedora,CentOS 或 RHEL：

$sudo yum install gdb

如果在仓库中找不到的话，可以从 官网中下载 。

示例代码

当学习 GDB 时，最好有一份代码，动手试验。下列代码是我编写的简单例子，它可以很好的体现 GDB 的特性。将它拷贝下来并且进行实验——这是最好的方法。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    int a=0, b=0, c=0;
    double d;
    for (i=0; i<100; i++)
    {
        a++;
        if (i>97)
            d = i / 2.0;
        b++;
    }
    return 0;
}

GDB 的使用

首先最重要的，你需要使用编译器的 “-g“选项来编译程序，这样可执行程序才能通过 GDB 来运行。通过下列语句开始调试：

$ gdb -tui [可执行程序名]

使用”-tui“选项可以将代码显示在一个漂亮的交互式窗口内（所以被称为“文本用户界面 TUI”），在这个窗口内可以使用光标来操控，同时在下面的 GDB shell 中输入命令。

现在我们可以在程序的任何地方设置断点。你可以通过下列命令来为当前源文件的某一行设置断点。

break [行号]

或者为一个特定的函数设置断点：

break [函数名]

甚至可以设置条件断点

break [行号] if [条件]

例如，在我们的示例代码中，可以设置如下：

break 11 if i > 97

这样，程序循环 97 次之后停留在“a++”语句上。这样是非常方便的，避免了我们需要手动循环 97 次。

最后但也是很重要的是，我们可以设置一个“观察断点”，当这个被观察的变量发生变化时，程序会被停止。

watch [变量]

这里我们可以设置如下：

watch d

当 d 的值发生变化时程序会停止运行（例如，当 i>97 为真时）。

当设置断点后，使用"run"命令开始运行程序，或按如下所示：

r [程序的输入参数（如果有的话）]

gdb 中，大多数的命令单词都可以简写为一个字母。

不出意外，程序会停留在 11 行。这里，我们可以做些有趣的事情。下列命令：

bt

回溯功能（backtrace）可以让我们知道程序如何到达这条语句的。

info locals

这条语句会显示所有的局部变量以及它们的值（你可以看到，我没有为ｄ设置初始值，所以它现在的值是任意值）。

当然：

p [变量]

这个命令可以显示特定变量的值，而更进一步：

ptype [变量]

可以显示变量的类型。所以这里可以确定 d 是 double 型。

既然已经到这一步了，我么不妨这么做：

set var [变量] = [新的值]

这样会覆盖变量的值。不过需要注意，你不能创建一个新的变量或改变变量的类型。我们可以这样做：

set var a = 0

如其他优秀的调试器一样，我们可以单步调试：

step

使用如上命令，运行到下一条语句，有可能进入到一个函数里面。或者使用：

next

这可以直接运行下一条语句，而不进入子函数内部。

结束测试后，删除断点：

delete [行号]

从当前断点继续运行程序：

continue

退出 GDB：

quit

总之，有了 GDB，编译时不用祈祷上帝了，运行时不用血祭了，再也不用 printf(“test“）了。当然，这里所讲的并不完整，而且 GDB 的功能远远不止于此。所以我强烈建议你自己更加深入的学习它。我现在感兴趣的是将 GDB 整合到 Vim 中。同时，这里有一个 备忘录 记录了 GDB 所有的命令行，以供查阅。

你对 GDB 有什么看法？你会将它与图形调试器对比吗，它有什么优势呢？对于将 GDB 集成到 Vim 有什么看法呢？将你的想法写到评论里。