GDB-调试示例

GDB是一个功能强大的调试工具，可以帮助程序员识别和修复程序中的错误。在本文中，我们将介绍GDB的用法和一些常见的调试示例。

GDB的基本用法

GDB可以在命令行界面中使用。启动GDB后，可以使用以下命令进行常见操作：

• run：运行程序，如果需要输入参数可以在后面添加。
• break：在代码中设置断点，以便在特定位置停止。
• step：逐行执行程序。
• next：逐行执行程序，但不进入函数。
• print：打印变量的值。
• continue：继续执行程序直到下一个断点或程序结束。
• quit：退出GDB。

调试示例

示例一：程序崩溃

下面是一个导致程序崩溃的简单C程序：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main() {
    char *ptr = NULL;
    printf("%c", *ptr);
    return 0;
}

该程序中没有对指针进行初始化，因此在尝试访问ptr指向的内存位置时会导致崩溃。

使用GDB来查找此错误。首先，要编译程序时需要添加-g选项来生成可调试的二进制文件：

gcc -g example.c -o example

然后，使用GDB启动程序：

gdb example

使用run命令运行程序。当程序崩溃时，GDB会停止并显示一个错误消息。使用backtrace命令查看堆栈跟踪：

(gdb) run
Starting program: /path/to/example 
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x00005555555546c2 in main () at example.c:6
6       printf("%c", *ptr);
(gdb) backtrace
#0  0x00005555555546c2 in main () at example.c:6

这里显示了崩溃发生在main函数的第6行。使用print命令查看指针变量ptr的值：

(gdb) print ptr
$1 = 0x0

由于ptr的值为0x0，因此尝试访问该地址中的内容会导致崩溃。修复这个问题，只需要在使用指针之前将其初始化即可。

示例二：无限循环

这是一个无限循环的C程序：

#include <stdio.h>

int main() {
    int i = 0;
    while (i < 10) {
        printf("i = %d\n", i);
    }
    return 0;
}

由于i的值始终小于10，循环永远不会结束。使用GDB来查找这个问题。

首先，按上述方式编译并运行程序。程序将永远不会停止。使用Ctrl + C组合键停止程序，并使用backtrace命令查看程序停止时的堆栈：

(gdb) backtrace
#0  0x00005555555546c2 in main () at example.c:6

这里，GDB告诉我们程序停在了main函数的第6行，也就是循环的开始。使用next命令单步执行程序，看看何时停止：

(gdb) next
i = 0
7           printf("i = %d\n", i);
(gdb) next
i = 0
7           printf("i = %d\n", i);
(gdb) next
i = 0
7           printf("i = %d\n", i);

可以看到，程序无限循环打印相同的值。使用print命令查看i的值：

(gdb) print i
$1 = 0

由于i的值没有变化，因此循环永远不会结束。将循环条件更改为i <= 10，然后重新编译并运行程序即可解决此问题。