linux下gdb

一、基础概念

GDB（GNU Debugger）是GNU开源组织的一个强大的UNIX下的程序调试工具。它可以让开发者启动程序，设置断点，单步执行程序，查看变量值等各种调试操作。

二、优势

1. 功能强大
   • 可以对多种编程语言（如C、C++等）进行调试。
   • 能够深入到函数调用栈中查看程序的执行流程。

• 灵活性高
  • 支持远程调试，可在不同机器上进行调试操作。
  • 可以对目标程序进行多种方式的监控，如内存使用情况查看等。

三、类型（从调试模式角度）

1. 本地调试
   • 直接在运行程序的本地机器上使用GDB进行调试。这是最常见的情况，适用于开发和测试环境中的常规调试任务。

• 远程调试
  • 当目标程序运行在远程服务器上时，可以通过网络连接（例如使用TCP/IP协议）使用GDB进行调试。需要在远程服务器上运行GDB服务器（gdbserver），在本地的GDB客户端与之通信。

四、应用场景

1. 软件开发过程
   • 在编写C或C++程序时，用于查找逻辑错误。例如，在一个复杂的算法实现中，通过设置断点观察变量的值变化来确定算法是否按照预期执行。

• 系统级编程
  • 当开发内核模块或者驱动程序时，GDB可以帮助开发者深入了解程序在系统中的运行情况，特别是在涉及到硬件交互的部分。

五、常见问题及解决方法

1. 找不到符号表（symbol table）
   • 原因：可能是编译程序时没有包含调试信息（例如没有使用 -g选项编译）。
   • 解决方法：重新编译程序时加上 -g选项，例如对于一个C程序gcc -g -o myprogram myprogram.c。

• 断点无法命中
  • 原因：
    • 断点设置的位置可能在程序永远不会执行到的代码段，例如在某个永远不会被调用的函数内部。
    • 程序优化可能导致代码结构发生变化，使得断点位置实际上已经不存在或者被改变了。
  • 解决方法：
    • 检查断点设置的位置是否正确，确保程序逻辑会执行到该位置。
    • 如果是因为优化问题，可以尝试降低编译优化级别（例如从 -O2降到 -O0）重新编译程序，但要注意这可能会影响程序性能。

以下是一个简单的C程序示例以及使用GDB调试的基本步骤：

// test.c
#include <stdio.h>

int add(int a, int b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int num1 = 3;
    int num2 = 5;
    int result = add(num1, num2);
    printf("The result is %d
", result);
    return 0;
}

1. 编译程序：
   • 使用gcc -g -o test test.c编译，确保包含调试信息。

• 启动GDB：
  • 在命令行输入gdb test启动GDB并加载程序。
• 设置断点：
  • 在add函数处设置断点，输入break add。
• 运行程序：
  • 输入run，程序会在add函数的入口处停止。
• 查看变量：
  • 输入print num1和print num2可以查看这两个变量的值。