Linux笔记---调试工具GDB(gdb)

一、GDB 是什么

GDB 全称 GNU Debugger，是 Linux 下最常用的开源调试器，跨平台支持 Unix、类 Unix 系统，也能跑在 Windows 和 macOS 上。它的价值在于：让你在程序跑起来的过程中，能停下来看里面到底发生了什么——变量现在是多少、调用栈怎么层层叠上去、哪一行出了岔子。

它主要做三件事：

• 启动和控制程序运行：按你要求跑程序，跑到指定断点自动暂停。
• 检查程序状态：暂停时查看变量值、函数参数、调用栈、内存内容。
• 修改变量和执行流程：调试中直接改变量、改跳转路径，用来验证"如果这里值是 X 会怎样"。

二、前提：必须编出 debug 版本

这是新手最常忽略的一步。用 gcc/g++ 默认编出来的是 release 版本，不带调试信息，gdb 进去看不到源码行号。要调试得加 -g 选项：

gcc -g -o test test.c

同时别开 -O 系列优化（至少调试时关掉），优化会重排指令，断点和源码对不上，看着更懵。另外注意：gdb 跟的是可执行程序，不是源代码文件。

三、一个示例程序

#include <stdio.h>

int Sum(int s, int e)
{
    int result = 0;
    for(int i = s; i <= e; i++)
    {
        result += i;
    }
    return result;
}

int main()
{
    int start = 1;
    int end = 100;
    printf("I will begin\n");
    int n = Sum(start, end);
    printf("running done, result is: [%d-%d]=%d\n", start, end, n);

    return 0;
}

存成 test.c，用 gcc -g -o test test.c 编出来，再 gdb ./test 进入调试。

四、纯 gdb 的短板，以及 cgdb

直接用 gdb 有个很劝退的体验：屏幕上一片黑，不显示源码，想看代码只能敲 l 一条条翻，更没有"当前执行到哪一行"的箭头。对习惯了 VS 那种可视化调试的人来说很不友好。

解决办法是用 cgdb——基于文本的 gdb 前端，把界面分成上下两栏：上半显示源码、下半是 gdb 命令行，带语法高亮、自动补全、历史命令，还有直观的断点管理和变量查看。命令用法和 gdb 完全一样，等于给 gdb 套了个可视化外壳。

sudo apt-get install cgdb

装完 cgdb ./test，绿色箭头会跟着执行走，看代码方便很多。实际项目里很多人是 cgdb 和 gdb 换着用：要精细操作用 gdb，要看代码上下文用 cgdb。

五、控制执行的一组命令

命令	作用	类比 VS
run / r	从头开始连续运行，到断点或程序结束停下	F5
next / n	逐过程，不进函数内部	F10
step / s	逐语句，会进函数内部	F11
finish	执行完当前函数就停	Step Out
continue / c	从当前位置继续跑到下一个断点	F5
until 行号	运行到指定行	跳到光标
set var i=10	修改变量值	watch 窗口改值
quit / q	退出调试	关闭

六、查看信息的一组命令

命令	作用
list / l 行号	显示该行附近源码，每次约 10 行
list 函数名	显示某个函数的源码
info breakpoints	查看断点列表
display 表达式	每次停下来自动打印该表达式
undisplay 序号	取消某个自动显示
backtrace / bt	查看调用栈各级函数和参数
info locals	当前栈帧的局部变量
print / p 表达式	打印表达式当前值

断点相关最常用的三条：b 行号（打断点）、b 文件名:行号（跨文件时指定）、d 编号（删断点）。调试循环类问题时，配合 display 盯住循环变量，比反复 print 省事。

七、一个典型调试流程

gdb ./test
(gdb) b 20
(gdb) r
(gdb) display start
(gdb) display end
(gdb) n
(gdb) n
(gdb) bt
(gdb) quit

这段的意思：进入调试 → 在 20 行打断点 → 从头运行 → 让 start、end 每次停下都打印 → 单步走两步 → 看调用栈 → 退出。用这个套路去查"算出来不对"的问题，基本能定位到具体哪一步的值跑偏了。

八、几个坑

• 忘了加 -g，进 gdb 显示 "No symbol information"，这是第一大坑。
• gdb 跟的是可执行文件，写成 gdb test.c 会直接报语法错。
• 开了 -O2，断点行号和实际执行对不上，看着像乱跳。
• 多线程程序默认只跟一个线程，要用 set scheduler-locking on 或者 thread apply all bt 看全貌。
• 程序自己 core 掉了，记得先 ulimit -c unlimited，再用 gdb ./程序 core 进去看栈。

九、小结

把 GDB 的使用压成四步：编译时加 -g 出 debug 版本 → gdb ./可执行 或 cgdb ./可执行 进入 → 打断点（b 行号）后 r 跑起来 → 用 n/s 控流程、p/display 看变量、bt 看调用栈。嫌 gdb 界面难用就装 cgdb，命令完全一致，多了源码分屏。调试时记住"改变量值"这一条能力，很多时候比反复改代码重新编译快得多。

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