GDB簡介
GDB(GNU Debugger)是一個強大的命令行調試工具。一般的,在Windows下進行開發(fā),很少操控命令行調試,調試器大多與編譯器都集成在IDE里了。
當然,在Windows下也可以直接使用gcc、gdb來做編譯調試我們的C程序,如MinGW( 一個可自由使用和自由發(fā)布的Windows特定頭文件和使用GNU工具集導入庫的集合 )中就同時包含有gcc與gdb工具:
使用gdb -v命令可查看gdb的版本:
但是,在Linux下進行開發(fā),gdb工具是必知必會的工具之一。
小編最近也轉戰(zhàn)Linux了,自然也要掌握一些必知必會的基礎工具及知識。小編也是用到哪學到哪,本篇筆記我們先來分享gdb的使用:
實例演示GDB的使用
老讀者們都知道,本公眾號文章的特點之一就是實例比較多、可操作性比較強,跟著文章一步一步做應該可以學到一些東西。
同樣的,本篇筆記我們也以實例來做分析。
示例代碼gdb_test.c:
左右滑動查看全部代碼>>>
//公眾號:嵌入式大雜燴 //作者:ZhengN #include
這個示例代碼中有兩個測試函數,其實也是兩道經典易錯的面試筆試題。大家可以先思考一下結果是什么。
下面我們使用gdb來一步一步調試及分析,在Windows下做實驗,Linux下的操作類似。
一般的,我們使用如下命令來編譯:
gccgdb_test.c-ogdb_test.exe
這樣編譯出來的gdb_test.exe是不帶調試信息的。我們必須編譯出帶有調試信息(如行號等信息)的可執(zhí)行文件才能使用gdb進行調試。在以上基礎上加個-g參數即可生成調試信息。
除此之外,我們編譯時應不使用優(yōu)化選項,若使用優(yōu)化,則編譯器會對程序進行一些優(yōu)化,有可能會更改語句的順序及優(yōu)化一些變量,從而可能會導致程序執(zhí)行流程與源碼流程不匹配的情況。
進一步,可以使用-Wall參數打開所有警告,所以我們的編譯命令變?yōu)椋?/p>
gcc-g-Wallgdb_test.c-ogdb_test.exe
1、GDB常用命令
下面粗略地列出一些常用的命令:
2、demo調試分析
使用上面的編譯命令編譯得到帶調試信息的可執(zhí)行程序gdb_test.exe,有兩種方法啟動調試。
一種方法是先輸入gdb命令進入gdb環(huán)境,再輸入file+可執(zhí)行程序裝入調試文件,即:
另一種方法是直接輸入gdb+可執(zhí)行程序對該程序進行調試,即:
(1)調試測試函數1
上面的測試函數1大家思考得出結果了嗎?我們單步調試看看結果是怎么樣的:
① 在test1函數入口打個斷點:
② 運行到斷點處:
③ 單步往下執(zhí)行:
顯然,單步運行到了這一句我們就得出了測試函數1的結果,即輸出 i = 1。大家分析得對了嗎?
這要是不注意還真的容易出錯,這里的if判斷條件里用的是=號,而不是==號,這個小陷阱可能會迷惑一些初學C語言的朋友。
if語句的通用形式為:
if(expression) statement
可以明確的是:如果對expression為真(非0),則執(zhí)行statement。本題中,如if (i = 0)其實就等價于
i=0; if(i)
顯然這里的if語句的expression為假,不會執(zhí)行statement。
類似的if (i = 1)等價于
i=1; if(i)
顯然這里的if語句的expression為真,執(zhí)行statement。
平時在發(fā)現自己寫的代碼執(zhí)行的流程異常時,不妨debug調試一下,一步一步地走,看程序是否按照自己設計的流程走,看是不是我們的執(zhí)行邏輯設計錯了。
(2)調試測試函數2
測試函數2也是一道極其經典的面試題目。不能一眼看出結果?沒關系,我們一起調試分析一下。接著上面的流程,我們輸出quit命令推出gdb環(huán)境,再重新進入調試test2。
① 在test2函數入口打個斷點:
② 運行到斷點處:
此時,我們不妨看一下a[1]元素的地址及a數組里面的內容是什么:
可見,在數組初始化之前,整個數組空間里的值是一些隨機值。這里反映一個問題,局部變量在初始化之前的值是無規(guī)律的,所以不妨在定義局部變量的時候初始化一個確定的值,防止出錯。
③ 單步往下執(zhí)行:
此時,我們來看一下,指針變量p的值、a數組里的值:
因為此時第23行這條語句還未執(zhí)行,所以p指向的地址還不是a[1]元素的地址。
再單步往下執(zhí)行,然后我們看一下,指針變量p的值,及以指針變量p的值為首地址、往后偏移10個內存單元為結束地址,這一段空間內的值是什么:
至此,我們通過調試清晰地得到了p[6]的值。
繼續(xù)單步往下執(zhí)行,我們看一下,&a[0]的值、&a的值、(&a+1)的值、p1的值:
從gdb輸出的信息我們知道&a的類型是(int (*) [10] ),即是一個指向含有10個元素的整形數組的指針,所以(&a+1)的意義是往后偏移10 * sizeof(int)。進一步,再利用一下其它輸出的信息:
&a的值為0x61fee0 &a+1的值為0x61ff08
兩個值相減得到40,正好是整個數組所占的字節(jié)數。
而p1是一個整形指針,所以p1-1指向的就是往前偏移sizeof(int)個字節(jié)的地址,即a[9]的地址(0x61ff04),所以*(p1 - 1)的值也就是a[9]的值。最后我們再看一下&a往后的40個地址里的值都是些什么:
以上就是本次的實例演示,只是用到了一小部分gdb的命令,還有更多命令大家可以自己練習使用,基本的會了,不懂的地方遇到的時候再查也來得及。
可能寫得有些亂,但也希望能對大家有幫助。總之,對于一些不確定的知識點或者程序的執(zhí)行與預期不相符時,不妨調試一下,一步一步看數據有沒有異常。
原文標題:GDB調試器原來那么簡單
文章出處:【微信公眾號:RTThread物聯網操作系統】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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