深入了解Linux —— 調(diào)試程序

前言

然而，在編寫代碼時(shí)遇到錯(cuò)誤卻不知道錯(cuò)誤所在位置是常見的情況。在windows下，我們可以通過調(diào)試來查找并修改代碼錯(cuò)誤的位置；但在linux下，我們只能查看源代碼，直接查找錯(cuò)誤，這非常麻煩。

現(xiàn)在，讓我們學(xué)習(xí)如何在Linux下調(diào)試程序。

調(diào)試程序——gdb/cgdb及Debug/Release模式在學(xué)習(xí)c語言時(shí)，我們聽說過Debug和Release模式，只知道Debug模式是用于調(diào)試的，程序員編寫代碼的版本；而Release模式是發(fā)布版本。

現(xiàn)在讓我們看看這兩個(gè)模式的區(qū)別。

首先，Debug模式會(huì)生成程序的調(diào)試信息，而Release模式不會(huì)生成這些信息。因此，Debug模式的程序比Release模式的程序文件大小要大。

我們?nèi)绾悟?yàn)證這一點(diǎn)呢？

在Linux中，gcc編譯默認(rèn)生成的是Release版本。我們要生成Debug模式的程序，就需要使用-g選項(xiàng)。

假設(shè)我們有這樣一段代碼，存放在test.c文件中：

#include<stdio.h> int func(int n){     int ret = 0;     for (int i = 1; i <= n; i++) {         ret += i;     }     return ret; } int main(){     int n = 10;     int result = func(n);     printf("The sum is %dn", result);     return 0; }

在Linux下進(jìn)行編譯時(shí)，可能會(huì)遇到這樣的提示，因?yàn)镃98標(biāo)準(zhǔn)不支持在for循環(huán)中定義變量，需要使用C99標(biāo)準(zhǔn)：

因此，我們需要這樣編譯：

gcc test.c -o test -std=c99

為了方便操作，我們可以將其寫成makefile。

這樣生成的是Release模式的程序，我們查看其文件屬性：

現(xiàn)在，我們使用-g選項(xiàng)生成Debug模式的程序：

可以看到，Debug模式的程序比Release模式的程序要大一些。

gdb/cgdb的使用只有Debug模式的程序才能被調(diào)試；Release模式下的程序因?yàn)槿鄙僬{(diào)試信息而無法被調(diào)試。

在使用之前，可能需要進(jìn)行安裝：

yum install -y gdb yum install -y cgdb

1. 進(jìn)入調(diào)試：

gdb 可執(zhí)行程序

無論是gdb還是cgdb，都是對可執(zhí)行程序進(jìn)行調(diào)試。

可以看到，這樣就進(jìn)入了gdb調(diào)試模式，但目前看不到我們的源代碼。

2. 退出調(diào)試：

quit

現(xiàn)在來看一下cgdb調(diào)試的界面：

cgdb test

這樣的界面看起來比gdb更易用，所以我們以cgdb為例來學(xué)習(xí)調(diào)試。

退出調(diào)試仍然是quit。

3. 查看代碼：

使用l命令查看代碼，可以不帶參數(shù)，也可以帶行號或函數(shù)名。

• l：查看源代碼，從上次位置開始，依次顯示10行代碼。
• l 文件名:行號：列出指定文件的源代碼。
• l 函數(shù)名：列出指定函數(shù)的源代碼。

這里列出的可能有一些差別。

4. 運(yùn)行代碼：

我們進(jìn)入調(diào)試，但代碼并沒有運(yùn)行起來。在Windows下，我們直接按F5就可以讓代碼運(yùn)行起來；而在cgdb中，使用r命令可以讓代碼運(yùn)行起來。

• r/run，執(zhí)行代碼：

逐步執(zhí)行：

• n/next，相當(dāng)于F10，一行一行執(zhí)行代碼，在遇到函數(shù)時(shí)，不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部；
• s/step，相當(dāng)于F11，一行一行執(zhí)行代碼，在遇到函數(shù)時(shí)，進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。

執(zhí)行到某處：

• c/continue：

• r 重新執(zhí)行：

• finish：

• until 執(zhí)行到某一行：

現(xiàn)在執(zhí)行until 11，讓程序執(zhí)行到第11行。

5. 斷點(diǎn)增加/刪除：

在Windows下，我們通過快捷鍵F9或鼠標(biāo)點(diǎn)擊來設(shè)置和取消斷點(diǎn)；在cgdb中，我們通過b/break命令來設(shè)置斷點(diǎn)，通過delete/d命令來取消斷點(diǎn)。

• b設(shè)置斷點(diǎn)：
  • b 行號：在指定行設(shè)置斷點(diǎn)。
  • b 函數(shù)名：在函數(shù)開頭設(shè)置斷點(diǎn)。

• info b查看所有斷點(diǎn)信息：

• d刪除斷點(diǎn)：

這意味著現(xiàn)在存在兩個(gè)斷點(diǎn)，我們刪除了其中一個(gè)，然后再次創(chuàng)建了一個(gè)斷點(diǎn)，它的編號是3而不是2。

啟用/禁用斷點(diǎn)：

你可能會(huì)問，為什么不直接刪除呢？

• 啟用斷點(diǎn)：

enable 斷點(diǎn)編號

• 禁用斷點(diǎn)：

disable 斷點(diǎn)編號

斷點(diǎn)默認(rèn)是啟用狀態(tài)的。

現(xiàn)在執(zhí)行一下，看是否真的禁用了：

6. 監(jiān)視：

在Windows下，我們通過監(jiān)視窗口來查看變量的值；而在Linux的cgdb中，我們可以通過指令來查看變量的值。

• 監(jiān)視變量p：

• display：

如上圖所示，每次執(zhí)行代碼時(shí)，變量的值都會(huì)顯示出來。

• 監(jiān)視函數(shù)棧幀內(nèi)局部變量，我們使用info/i locals：

可以看到func中所有的局部變量都顯示出來了。

• 查看當(dāng)前函數(shù)調(diào)用棧幀：

cgdb常用小技巧：

1. watch：

我們使用info b查看斷點(diǎn)時(shí)也可以看到watch監(jiān)視的變量。

2. set var：

在調(diào)試過程中，使用set var可以修改變量的值。

3. 條件斷點(diǎn)：

添加條件斷點(diǎn)：

b 行號 if 條件

如上圖所示，新添加的條件斷點(diǎn)（當(dāng)i==10時(shí)觸發(fā)）。

可以看到程序在i==0時(shí)，斷點(diǎn)觸發(fā)，停止在第九行。

給已存在斷點(diǎn)增加條件：

當(dāng)我們需要給已經(jīng)存在的斷點(diǎn)增加條件時(shí)，我們使用指令：

condition 斷點(diǎn)編號 條件

到這里，本篇內(nèi)容就結(jié)束了，希望對你有所幫助。

制作不易，感謝大佬的支持。