如何进行C程序调试与GDB入门

本篇文章为大家展示了如何进行C程序调试与GDB入门，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

1、Assert

引用自<assert.h>的函数assert(int expression)，当表达式的值为0则返回failed。

2、GDB

gdb是GUN的提供在unix上的调试工具。

安装：sudo apt install gdb

如果是windows，则寻找对应的exe安装即可，同时需要配置环境变量

2.1 使用流程

# 编译,得到executable程序
# -g指令会列出行号、注释信息
gcc -g -o executable one.c two.c other.c 

# gdb调试
gdb executable

# 指定某行打断点,或者指定某个函数为断点
break one:17
break main

#运行
run [args]

# 显示待验证的变量值，此后每次停下来都会显示这些变量值
display var1
display var2

# 快进到下一个断点/或者运行到结尾
continue

# 退出
quit

2.2 断点和条件中断

着重说一下断点的标识和查询。

怎么打断点

# 直接在函数上打断点
break <function_name>

# 作用在指定行上，如果是多文件，可以使用filename指定特定的源文件
break <filename>:line_num

断点信息查询以及断点的删除、禁用等

# 查询全部的断点，显示信息的第一列是每一个断点id
info breakpoints

#删除断点
delete break_id

# 禁用断点
disable break_id

#重启被禁用的断点
enable break_id

#忽略断点times次
#也就意味着，在运行到断点times次以后，断点会再次生效
ignore break_id times

条件中断

条件中断，即满足指定条件才会触发中断的断点，某些时候这非常有用，譬如某些信号量达到预定值才会触发中断，如果Java中的异常中断一样。

# 设置条件断点 
break line_num if [expression]

譬如，break swap if m > 100，需要注意只有在断点处m变量生效，该条件才会生效。

对于已经设置的断点可以使用condition指定：

# 给break_id断点设置中断条件
condition break_id [expresion]

# 取消中断条件，只要后面什么条件也不跟即可
condition break_id

2.3 常用的指令

help-帮助指令

run-运行

quit-退出

break-打断点，可以断某个行或者某个函数如`break main`

next-下一行，简写`n`

step-也是下一行，不同于next的是，如果某个行本身引用了函数，则会step into到该函数内部去,简写`s`

finish-跳出当前函数/或者打到下一个断点

continue，下一个断点或者运行到结尾，简写`c`

display-跟踪打印某个变量的值

print-一次打印当前状态下所指定变量的值

detele-删除全部断点

info breakpoint-全部断点信息

clear-清楚断点，clear function,清楚函数断点

until-类似于next，但是在循环中时，它可以一步到位直接到循环结束，而不像next一样执行每一次迭代

list-列出当前行上下的代码，list function列出函数的代码

2.4 一些补充——栈帧观察、监测点

补充两点内容。

我们知道系统会使用栈（Stack）数据结构存储调用函数，运行中的函数入栈，运行完毕则出栈。栈元素主要被包含函数地址、局部变量、参数名等。当我们需要了解程序的调用路径的时候，可以使用info stack等语句追踪函数运行轨迹。

第二点涉及到观测点（watchpoint）或者说监测点。观测点设置后会被当作断点一样对待。与普通断点(breakpoint)不同的是，观测点主要关注一个或者多个被声明的变量，当这些变量变动或者这些变量被调用时，则触发【观测点】。

1 调用栈查询

当到达一个断点的时候，想查看此时的调用栈？

# backtrace显示当前程序的调用栈，或者使用bt指令
backtrace

# 显示一个栈帧详情,frame_id就是bt查询结果的第一列数值
frame [farme_id]

当程序运行到某个函数时，该函数位于栈结构的顶部——即当前栈，可以使用info指令查询当前栈的详情：

# 当前栈顶详情
# 其中会有eip和ebp两个数值，eip表示下一个指令地址；ebp表示当前栈帧地址
info frame

# 查询当前栈帧的局部变量
info locals

# 查询当前栈帧的入参
info args

2 观测点

首先需要注意的是，只有相应的变量对当前栈帧可见，才可以在这个时候定义该变量的观测点。

有三种创建观测点的方法，侧重点各不相同，指令格式为watch [expresion]。

# 表达式内的变量都会被监测到
#所以a、b的值有变动，就会触发观测点，此时暂时程序下来，如同断点触发一样
watch a+b

# b被读取即触发断点
rwatch b

# a或者b被读取、修改、参与计算都会触发断点
awatch a+b

一般情况下，使用watch指令足够了。

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