前面幾篇文章學(xué)習(xí)了鏈接器相關(guān)的內(nèi)容。現(xiàn)在開(kāi)始來(lái)學(xué)習(xí)GDB調(diào)試。我們的目的是通過(guò)這幾篇文章將GDB調(diào)試完全學(xué)會(huì)。

文章目錄

• 1 為什么需要GDB
• 2 GDB 的常規(guī)應(yīng)用
• 3 GDB調(diào)試程序?qū)嵗?/li>
• 4 總結(jié)

1 為什么需要GDB

• 什么是GDB？

• GNU項(xiàng)目中的調(diào)試器（gnu debuger）
• 能夠跟蹤程序的執(zhí)行，也能夠恢復(fù)程序執(zhí)行前的狀態(tài)

• 為什么需要GDB？

• 軟件不是一次性開(kāi)發(fā)完的，是軟件就一定有bug，所以需要調(diào)試工具來(lái)定位bug
• 調(diào)試是軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中不可或缺的部分

2 GDB 的常規(guī)應(yīng)用

• 自定義程序啟動(dòng)的方式（指定影響程序運(yùn)行的參數(shù)）
• 設(shè)置條件斷點(diǎn)（在條件滿足時(shí)暫停程序的執(zhí)行，一般為循環(huán)中的語(yǔ)句或者遞歸調(diào)用中的語(yǔ)句）
• 回溯檢查導(dǎo)致程序異常的原因（一般是通過(guò)分析核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件-core文件）
• 動(dòng)態(tài)改變程序執(zhí)行流（定位問(wèn)題的輔助方式）

GDB的啟動(dòng)方式有哪些？

直接啟動(dòng)

gdb

gdb test.out

gdb test.out core

動(dòng)態(tài)連接

gdb test.out pid

在給出gdb具體的調(diào)試代碼步驟之前，我們先來(lái)看看兩個(gè)應(yīng)用示例：

• GDB應(yīng)用示例一

• 其中設(shè)置命令行參數(shù)這里，如果了解main函數(shù)的參數(shù)的話應(yīng)該知道，如果不了解命令行參數(shù)，請(qǐng)參考這篇文章： main函數(shù)參數(shù)的意義
• 還有一點(diǎn)就是下面兩種載入目標(biāo)程序的命令是一樣的效果
  
• 其他的用法都很好理解，我們不再贅述

• GDB應(yīng)用示例二
  
• 上述各個(gè)命令的使用方法也很好理解，我們只需要注意下圖中的兩種啟動(dòng)方式同樣是等效的：
  

3 GDB調(diào)試程序?qū)嵗?/h1>

下面就開(kāi)始使用具體的例子來(lái)詳細(xì)解讀GDB調(diào)試的過(guò)程

我們調(diào)試的兩個(gè)代碼為：

• test.c

#include <stdio.h> #include <unistd.h>extern int* g_pointer; // 外部變量 extern void func(); // 外部函數(shù)void test_1() {printf("test_1() : %p\n", test_1); }void test_2() {printf("test_2() : %p\n", test_2); }void test_3() {printf("test_3() : %p\n", test_3); }int main(int argc, char *argv[]) {typedef void(TFunc)();TFunc* fa[] = {test_1, test_2, test_3};int i = 0;printf("main() : begin...\n");for(i=0; i<argc; i++) //argc代表命令行參數(shù)的個(gè)數(shù){printf("argv[%d] = %s\n", i, argv[i]);}for(i=0; i<100; i++){fa[i%3]();sleep(argc > 1); // 如果argc大于1，則執(zhí)行睡眠函數(shù)}printf("g_pointer = %p\n", g_pointer);func();printf("main() : end...\n");return 0; }

• func.c

#include <stdio.h>int* g_pointer;void func() {*g_pointer = (int)"D.T.Software"; //注意，這里是出錯(cuò)的地方，g_pointer是指向0地址，但是在這里卻對(duì)0地址賦值return; }

• GDB使用初探-----下面我們暫時(shí)先不調(diào)試，先熟悉熟悉幾個(gè)命令是如何使用的。

• 首先對(duì)上述程序編譯并且運(yùn)行：
• gcc func.c test.c -o test.out
• ./test.out
• 毫無(wú)疑問(wèn)，程序肯定會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，如下圖：
  
• 這是在意料之中的，畢竟在func.c程序中，我們對(duì)0地址進(jìn)行寫(xiě)內(nèi)容了。
• 那么現(xiàn)在我們開(kāi)始使用gdb來(lái)定位出錯(cuò)誤，在開(kāi)啟gdb調(diào)試之前，需要在編譯源程序的時(shí)候加上-g選項(xiàng)，并將程序的崩潰信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)的core文件（這在【軟件開(kāi)發(fā)底層知識(shí)修煉】六 Binutils輔助工具之- addr2line與strip工具這篇文章中有講解過(guò)）。
• gcc -g test.c func.c -o test.out //重新編譯加上調(diào)試信息
• ulimit -c unlimited //讓程序在崩潰時(shí)產(chǎn)生core文件
• ./test.out //重新運(yùn)行看看是否產(chǎn)生core文件
  
• 很明顯核心已轉(zhuǎn)出，生成了core文件----注意，這是GDB調(diào)試需要用的文件

輸入命令：gdb test.out core 進(jìn)行調(diào)試：

• 從這里我們甚至都直接看到了產(chǎn)生段錯(cuò)誤的地方就在func.c程序中的第7行，func函數(shù)中出的問(wèn)題。
• 輸入quit命令退出當(dāng)前gdb調(diào)試

輸入命令：gdb 進(jìn)行調(diào)試：

• 輸入gdb后再gdb調(diào)試模式下輸入：file test.out
  
• 然后字gdb調(diào)試模式下輸入run，顯示結(jié)果最后部分如下：
  
• 通過(guò)上面的動(dòng)態(tài)圖我們很容易發(fā)現(xiàn)，程序執(zhí)行的很快，瞬間就到了段錯(cuò)誤那里。我們回到test.c程序中，會(huì)發(fā)現(xiàn)這段代碼中：
  for(i=0; i<100; i++)
  {
  fa[i%3] ();
  sleep(argc > 1); // 如果argc大于1，則執(zhí)行睡眠函數(shù)
  }
  由于sleep參數(shù)中argc的參數(shù)為1（只有./test.out這個(gè)參數(shù)），所以不會(huì)睡眠。
• 但是我們可以在gdb中進(jìn)行設(shè)置參數(shù)，輸入命令set args D.T.SoftWare：
• 就像下面的動(dòng)態(tài)圖一樣：
  
• 很明顯，我們的程序運(yùn)行起來(lái)變得慢很多，這是因?yàn)槲覀兗恿艘粋€(gè)命令行參數(shù)D.T.SoftWare，現(xiàn)在命令行參數(shù)就有兩個(gè)，一個(gè)是可執(zhí)行程序test.out，一個(gè)是D.T.SoftWare（如果這里不明白命令行參數(shù)的意思，請(qǐng)參考這篇文章：main函數(shù)參數(shù)）
• 最后，輸入ctrl + c可以終止程序的執(zhí)行，再輸入continue可以繼續(xù)執(zhí)行剛剛被終止的程序。

gdb動(dòng)態(tài)連接到一個(gè)正在執(zhí)行的程序，然后對(duì)其進(jìn)行調(diào)試

• 還是直接看下面的動(dòng)圖，更加好理解：
  
• 在右邊的終端我們運(yùn)行程序的時(shí)候加一個(gè)參數(shù)D.T.SoftWare這樣可以讓上述的for循環(huán)中的sleep開(kāi)啟，讓程序執(zhí)行的慢一點(diǎn)
• 程序執(zhí)行起來(lái)后，在左邊的終端首先輸入ps aux查看我們的程序的pid
• 然后sudo gdb 開(kāi)啟gdb，這里加上sudo以root模式開(kāi)啟，是因?yàn)閯?dòng)態(tài)連接正在運(yùn)行的程序的話就需要以root模式
• 開(kāi)啟gdb進(jìn)入gdb模式后，使用attach pid （這里的pid根據(jù)你自己查到的pid寫(xiě)）連接到我們運(yùn)行的程序。
• 在我們連接到程序的一瞬間，發(fā)現(xiàn)程序的執(zhí)行停止了（使用continue可以繼續(xù)程序的執(zhí)行，當(dāng)程序運(yùn)行到段錯(cuò)誤那里，gdb可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤），說(shuō)明已經(jīng)連接到運(yùn)行中的程序，現(xiàn)在可以使用gdb對(duì)它進(jìn)行調(diào)試了。怎么調(diào)試隨你意，上面我們也說(shuō)了幾種簡(jiǎn)單的調(diào)試方法。

4 總結(jié)

本文只是介紹GDB調(diào)試的幾種簡(jiǎn)單用法。下一篇文章會(huì)學(xué)習(xí)GDB的斷點(diǎn)調(diào)試。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【软件开发底层知识修炼】十四 快速学习GDB调试一 入门使用的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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