實例演示GDB的使用

GDB簡介

GDB（GNU Debugger）是一個強大的命令行調(diào)試工具。一般的，在Windows下進行開發(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。

當然，在Windows下也可以直接使用gcc、gdb來做編譯調(diào)試我們的C程序，如MinGW（ 一個可自由使用和自由發(fā)布的Windows特定頭文件和使用GNU工具集導入庫的集合 ）中就同時包含有gcc與gdb工具：

使用gdb -v命令可查看gdb的版本：

但是，在Linux下進行開發(fā)，gdb工具是必知必會的工具之一。

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

實例演示GDB的使用

老讀者們都知道，本公眾號文章的特點之一就是實例比較多、可操作性比較強，跟著文章一步一步做應該可以學到一些東西。

同樣的，本篇筆記我們也以實例來做分析。

示例代碼gdb_test.c：

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//公眾號：嵌入式大雜燴 //作者：ZhengN #include //測試函數(shù)1 voidtest0(void) { inti=-1; if(i=0) printf("i=%d ",i); elseif(i=1) printf("i=%d ",i); else printf("i=%d ",i); } //測試函數(shù)2 voidtest1(void) { inta[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}; int*p=&a[1]; int*p1=(int*)(&a+1); printf("p[6]=%d ",p[6]); printf("*(p1-1)=%d ",*(p1-1)); } //主函數(shù) intmain(intargc,char*argv[]) { test0(); test1(); return0; }

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

下面我們使用gdb來一步一步調(diào)試及分析，在Windows下做實驗，Linux下的操作類似。

一般的，我們使用如下命令來編譯：

gccgdb_test.c-ogdb_test.exe

這樣編譯出來的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（如行號等信息）的可執(zhí)行文件才能使用gdb進行調(diào)試。在以上基礎上加個-g參數(shù)即可生成調(diào)試信息。

除此之外，我們編譯時應不使用優(yōu)化選項，若使用優(yōu)化，則編譯器會對程序進行一些優(yōu)化，有可能會更改語句的順序及優(yōu)化一些變量，從而可能會導致程序執(zhí)行流程與源碼流程不匹配的情況。

進一步，可以使用-Wall參數(shù)打開所有警告，所以我們的編譯命令變?yōu)椋?/p>

gcc-g-Wallgdb_test.c-ogdb_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，有兩種方法啟動調(diào)試。

一種方法是先輸入gdb命令進入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?qū)υ摮绦蜻M行調(diào)試，即：

（1）調(diào)試測試函數(shù)1

上面的測試函數(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)入口打個斷點：

② 運行到斷點處：

③ 單步往下執(zhí)行：

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

這要是不注意還真的容易出錯，這里的if判斷條件里用的是=號，而不是==號，這個小陷阱可能會迷惑一些初學C語言的朋友。

if語句的通用形式為：

if(expression) statement

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

i=0; if(i)

顯然這里的if語句的expression為假，不會執(zhí)行statement。

類似的if (i = 1)等價于

i=1; if(i)

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

平時在發(fā)現(xiàn)自己寫的代碼執(zhí)行的流程異常時，不妨debug調(diào)試一下，一步一步地走，看程序是否按照自己設計的流程走，看是不是我們的執(zhí)行邏輯設計錯了。

（2）調(diào)試測試函數(shù)2

測試函數(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？沒關系，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，再重新進入調(diào)試test2。

① 在test2函數(shù)入口打個斷點：

② 運行到斷點處：

此時，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，在數(shù)組初始化之前，整個數(shù)組空間里的值是一些隨機值。這里反映一個問題，局部變量在初始化之前的值是無規(guī)律的，所以不妨在定義局部變量的時候初始化一個確定的值，防止出錯。

③ 單步往下執(zhí)行：

此時，我們來看一下，指針變量p的值、a數(shù)組里的值：

因為此時第23行這條語句還未執(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的類型是(int (*) [10] )，即是一個指向含有10個元素的整形數(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

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

而p1是一個整形指針，所以p1-1指向的就是往前偏移sizeof(int)個字節(jié)的地址，即a[9]的地址（0x61ff04），所以*(p1 - 1)的值也就是a[9]的值。最后我們再看一下&a往后的40個地址里的值都是些什么：

以上就是本次的實例演示，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使用，基本的會了，不懂的地方遇到的時候再查也來得及。

可能寫得有些亂，但也希望能對大家有幫助。總之，對于一些不確定的知識點或者程序的執(zhí)行與預期不相符時，不妨調(diào)試一下，一步一步看數(shù)據(jù)有沒有異常。

原文標題：GDB調(diào)試器原來那么簡單

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責任編輯：haq