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00.背景

01.安装

02.生成调试信息

03.调试过程

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00.背景

在软件开发中，通常会为程序构建两种不同的版本：Debug模式和Release模式。它们之间的区别主要在于优化级别、调试信息、错误检查等方面：

1.Debug 模式：

• 优化级别低：Debug 模式通常会关闭或者减少优化，这样可以使得生成的可执行文件更易于调试，因为优化通常会使得代码执行流程更难以跟踪。
• 包含调试信息：在 Debug 模式下，编译器会保留更多的调试信息，例如变量名称、源代码行号等，这些信息有助于在调试过程中定位和解决问题。
• 开启错误检查：Debug 模式通常会启用额外的错误检查和断言，这有助于在开发阶段及早发现程序中的错误。

2.Release 模式：

• 高度优化：Release 模式会应用更多的优化，以提高程序的运行性能和执行速度。这些优化可能包括代码内联、循环展开、函数内联等，使得程序更高效地运行。
• 剔除调试信息：为了减小可执行文件的大小，并提高程序运行效率，Release 模式通常会删除或者减少调试信息的存储，因此无法直接使用调试器进行源代码级别的调试。
• 关闭错误检查：为了提高性能，Release 模式通常会关闭或者减少额外的错误检查和断言。

总结

Debug模式适用于开发阶段，面向开发者，可以方便开发者进行调试和定位问题；而Release模式则适用于发布阶段，面向用户，可以获得更高的性能和更小的可执行文件大小，但同时也失去了一些调试能力。因此，在进行软件开发时，通常会现在Debug模式喜爱进行开发和调试，然后切换到Release模式进行测试和发布。

下面讲到的gdb调试器就是在Debug模式下运行的。

01.安装

GDB程序是GNU项目的一部分，全称是GNU Debugger。它是一个用于调试C、C++等编程语言的程序的强大工具。我们需要安装GDB才能在系统上使用它。

1.包管理器

在Ubuntu上可以使用以下命令安装：

sudo apt-get install gdb

在CentOS上可以使用以下命令安装：

sudo yum install gdb

2.源代码编译

想安装最新版的GDB可以从GDB官网下载源代码编译安装
https://www.gnu.org/software/gdb/

02.生成调试信息

想要使用gdb对程序进行调试，首先要生成该程序对于的调试信息，gdb在加载程序时需要找到调试符号才能进行调试。通过以下命令生成调试信息：

gcc -g source.c -o a.out

这会编译‘source.c’并生成一个包含调试信息的可执行文件‘a.out’，使得可以在gdb中进行源代码级别的调试。

使用以下指令进入调试界面：

gdb a.out

如果编译程序时没有使用选项“-g”，就不会生成调试信息，此时输入调试指令就会报错：

提示你gdb加载程序时没有找到调试符号

03.调试过程

具体调试时需要用到许多指令，这里列出来供大家参考：

1. list 或 l 行号：显示源代码，接着上次的位置往下列，每次列10行。
2. list 或 l 函数名：列出某个函数的源代码。
3. run 或 r：运行程序。
4. next 或 n：单条执行。
5. step 或 s：进入函数调用。
6. break（或 b）行号：在某一行设置断点。
7. break 函数名：在某个函数开头设置断点。
8. info breakpoints：查看断点信息。
9. finish：执行到当前函数返回，然后挺下来等待命令。
10. print（或 p）：打印表达式的值，通过表达式可以修改变量的值或者调用函数。
11. print（或 p） 变量：打印变量值。
12. set var：修改变量的值。
13. continue（或 c）：从当前位置开始连续而非单步执行程序。
14. delete breakpoints：删除所有断点。
15. delete breakpoints n：删除序号为 n 的断点。
16. disable breakpoints：禁用断点。
17. enable breakpoints：启用断点。
18. display 变量名：跟踪查看一个变量，每次停下来都显示它的值。
19. undisplay：取消对先前设置的那些变量的跟踪。
20. until X行号：跳至 X 行。
21. breaktrace（或 bt）：查看各级函数调用及参数。
22. info（或 i） locals：查看当前栈帧局部变量的值。
23. quit：退出 GDB。

显示源代码

输入“list 或 l 行号”指令，终端会以“行号”居中的布局显示源代码

通常情况下我们习惯输入“l 0”或“l”来查看全部代码，但只会显示10行代码，这该如何呢？我们只需要继续按‘回车’键，直到显示出全部代码

最后会提示总共有几行代码

断点

输入“run 或 r”指令即可运行代码，当程序报错时我们可能需要打入断点来筛查错误代码处

此时可以使用“break（或 b）行号”指令，在某一行设置断点，并使用“info breakpoints（或b）”查看断点信息

（注意：这里我们设置的断点行号和实际生成的断点行号不一致是因为，在打入断点时gdb会跳过头文件、符号{}、空格、函数名等）

gdb中，断点是有序号的，从1开始排序，当我们想删除断点时，就可以使用“delete breakpoints n”或“d n”指令，n就是断点的序号

我们输入“r”程序执行到断点处时可以使用“comtinue（或c）”命令让程序继续执行，如果后面还有断点，就会执行到下一个断点处，如果没有断点就会执行完整个程序。

跟踪变量

在 gdb 中，可以使用“print（或 p）变量”查看变量的值，但是面对一个实时变化的变量时，每执行一步就要输入“p”指令查看一次，显然太麻烦，可以像vs编译器那样设置一个监视窗口实时查看变量值吗？

我们可以使用 display 命令（或者disp）来设置跟踪某个变量的值，并在每次程序执行时显示该变量的值。这样，在执行程序时，你可以同时查看变量的值，并继续执行程序。

和断点一样，也可以通过“info disp”指令来查看跟踪的变量，它们也都有从1开始的编号。

（注意：设置跟踪变量必须保证程序处于运行状态）

此时我们执行程序时就会同时显示变量

以上就是调试器gdb的基本使用说明~