Linux gdb 命令

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GDB (GNU Debugger) 是 Linux 系统下最常用的程序调试工具，它可以帮助开发者：

  • 跟踪程序执行流程
  • 设置断点暂停程序运行
  • 查看和修改变量值
  • 分析程序崩溃原因
  • 检查函数调用栈

GDB 支持多种编程语言，包括 C、C++、Objective-C、Fortran、Ada 等，是 Linux 开发者不可或缺的调试利器。

安装 gdb

在大多数 Linux 发行版中，gdb 可以通过包管理器轻松安装：

实例

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install gdb

# CentOS/RHEL
sudo yum install gdb

# Fedora
sudo dnf install gdb

# Arch Linux
sudo pacman -S gdb

安装完成后，可以通过以下命令验证安装是否成功：

gdb --version

编译可调试程序

要使用 gdb 调试程序，需要在编译时添加 -g 选项生成调试信息：

gcc -g program.c -o program

-g 选项会在可执行文件中嵌入源代码信息，使 gdb 能够将机器指令与源代码对应起来。

基本 gdb 命令

启动和退出 gdb

实例

# 启动 gdb 并加载程序
gdb ./program

# 启动 gdb 并附加到正在运行的进程
gdb -p PID

# 退出 gdb
(gdb) quit
# 或简写
(gdb) q

运行程序

实例

# 运行程序
(gdb) run
# 或简写
(gdb) r

# 带参数运行
(gdb) run arg1 arg2

断点管理

实例

# 在指定行设置断点
(gdb) break 10
# 或简写
(gdb) b 10

# 在函数入口设置断点
(gdb) break main
(gdb) break function_name

# 查看所有断点
(gdb) info breakpoints

# 删除断点
(gdb) delete 1  # 删除编号为1的断点
(gdb) delete    # 删除所有断点

程序执行控制

实例

# 继续执行直到下一个断点
(gdb) continue
# 或简写
(gdb) c

# 单步执行（进入函数）
(gdb) step
# 或简写
(gdb) s

# 单步执行（不进入函数）
(gdb) next
# 或简写
(gdb) n

# 执行完当前函数并返回
(gdb) finish

查看代码

实例

# 查看当前行附近的代码
(gdb) list
# 或简写
(gdb) l

# 查看指定行附近的代码
(gdb) list 15

# 查看指定函数的代码
(gdb) list main

检查变量和内存

实例

# 打印变量值
(gdb) print variable_name
# 或简写
(gdb) p variable_name

# 修改变量值
(gdb) print variable_name = new_value

# 查看变量类型
(gdb) ptype variable_name

# 查看内存内容
(gdb) x/10xw &variable  # 以16进制查看10个字(word)

调用栈分析

实例

# 查看调用栈
(gdb) backtrace
# 或简写
(gdb) bt

# 切换到指定栈帧
(gdb) frame 2
# 或简写
(gdb) f 2

高级调试技巧

条件断点

实例

# 当i等于5时触发断点
(gdb) break 10 if i == 5

观察点

实例

# 当变量被修改时暂停
(gdb) watch variable_name

# 当变量被读取时暂停
(gdb) rwatch variable_name

# 当变量被读取或修改时暂停
(gdb) awatch variable_name

多线程调试

实例

# 查看所有线程
(gdb) info threads

# 切换到指定线程
(gdb) thread 2

# 只允许当前线程执行
(gdb) set scheduler-locking on

调试核心转储文件

实例

# 加载核心转储文件
gdb ./program core

# 查看崩溃时的调用栈
(gdb) bt

gdb 图形界面

gdb 也支持图形界面模式，可以使用 -tui 选项启动：

gdb -tui ./program

或者在使用过程中切换：

实例

(gdb) layout src  # 显示源代码窗口
(gdb) layout asm  # 显示汇编窗口
(gdb) layout regs # 显示寄存器窗口
(gdb) layout split # 同时显示源代码和汇编

实用 gdb 配置

可以将常用配置添加到 ~/.gdbinit 文件中：

实例

# 显示漂亮的打印
set print pretty on

# 设置历史记录大小
set history save on
set history size 1000

# 自定义命令
define printarray
    set $i = 0
    while $i < $arg0
        printf "array[%d] = %dn", $i, $arg1[$i]
        set $i = $i + 1
    end
end

常见问题解决

调试时看不到源代码

  1. 确保编译时使用了 -g 选项
  2. 检查源代码是否在编译时的位置
  3. 使用 directory 命令添加源代码路径：
(gdb) directory /path/to/source

调试优化过的代码

优化可能会改变代码执行顺序，使调试变得困难。建议调试时关闭优化：

gcc -O0 -g program.c -o program

总结

gdb 是 Linux 下功能强大的调试工具，掌握它可以显著提高调试效率。本文介绍了 gdb 的基本用法和常用命令，建议读者通过实际调试练习来巩固这些知识。随着经验的积累，你会发现 gdb 能帮助你解决各种复杂的调试问题。

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