深入了解Linux —— 调试程序

发布于:2025-03-10 ⋅ 阅读:(11) ⋅ 点赞:(0)

前言

我们已经学习了linux下许多的工具,vimgccmake/makefile等;

已经能够在linux写代码,并且进行编译运行,让程序在linux下跑起来。

但是,如果我们在写代码的时候遇见了错误;但是我们并不知道错误在哪,在windows下,我们可以进行调试来查找代码错误的位置进行修改;我们在linux就只能查看源代码,直接查找错误,这样很麻烦;

现在就来学习linux如何调试程序。

调试程序 ——gdb/cgdb

Debug/Release模式

在之前学习C语言时,听说过DebugRelease,只知道Debug时用来调试的,程序员写代码的版本;而Release是发布版本。

现在我们来看一下这两个模式有什么区别

  • 首先的区别就是Debug会生成程序的调试信息,而Release不会生成程序的调试信息。

因为Debug模式会生成调试信息,所以Debug模式的程序就要比Release模式的程序大小要大。

我们如何验证呢?

linuxgcc编译默认生成的是Release版本,我们要生成Debug模式就要带-g选项。

现在有这样一段代码test.c文件

#include<stdio.h>
int func(int n)
{
	int ret = 0;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
	{
		ret += i;
	}
	return n;
}
int main()
{
	int n = 100;
	int sum = func(n);

	printf("sum = %d\n", sum);
	return 0;
}

我们在linux下进行编译

在这里插入图片描述

这里有这样的提示,那是因为C98不支持在for循环中定义变量,要使用C99,上面也有提示。

所以我们就要这样来编译

gcc test.c -o test -st=c99

这里写成makefile方便操作。

这样生成的是Release模式的程序,我们查看它文件属性

在这里插入图片描述

现在,我们使用-g选项生成Debug模式的程序

在这里插入图片描述

可以看到Debug模式的要比Release模式的程序要大一些。

gdb/cgdb的使用

这里,只有Debug模式的程序才能被调试;Release模式下不能被调试,因为缺少调试信息。

在使用之前可能需要进行安装

yum -install -y gdb
yum -install -y cgdb

1. 进入调试

gdb 可执行程序

这里无论是gdb还是cgdb,都是可执行程序,对可执行程序进行调试。

在这里插入图片描述

可以看到这样就进入gdb调试了,但是gdb调试现在看不到我们的源代码。

2. 退出调试

quit

在这里插入图片描述

现在来看一下cgdb调试的界面

cgdb test

在这里插入图片描述

这样的界面看起来要比gdb好用一些,所以这里就以cgdb为例,来学习调试

cgdb中,屏幕上半部分可以看到一部分代码;其中绿色箭头指向的地方就是当前程序运行的位置。

退出调试仍然是quit

3. 查看代码

查看代码,l;后可以什么的不跟,也可以跟行号或者函数名

  • l :查看源代码,从上次位置开始,依次显示10行代码
  • l 文件名:行号 :列出指定文件的源代码
  • l 函数名 :列出指定函数的源代码

在这里插入图片描述

l 文件名:行号
在这里插入图片描述

l:函数名

在这里插入图片描述

这里列出的可能有一些差别。

4. 运行代码

我们进入调试,但是代码并没有运行起来;在windows下我们之间F5就让代码运行起来了;而cgdbr命令可以让代码运行起来

r/run,执行代码:

在这里插入图片描述

逐步执行

有了断点,我们在r时程序就会停止在断点处,那我们该如何一行一行执行代码呢?

windows下,我们是按F10F11来依次执行代码;

linuxcgdb,我们使用n/nexts/step来依次执行代码

n/next,相当于F10,一行一行执行代码, 在遇到函数时,不进入函数内部;

s/step,就相当于F11,一行一行执行代码, 在遇到函数时,进入函数内部;

这里就不演示了。

执行到某处

在我们调试程序时,程序现在停止在一个断点处,我们不想一行一行执行代码,而是想要让程序直接运行到下一个代码;

只需要指向c/contine即可

c/continue

在这里插入图片描述

r 重新执行

如果现在程序正在执行,我们想要让程序重新执行,只需要r即可;

这是会询问我们是否重新执行,y即可

在这里插入图片描述

finish

执行到当前函数结束,然后停止

在这里插入图片描述

until 执行到某一行

until 行号 程序执行到某一行然后停止。

在这里插入图片描述

现在执行until 11,让程序执行到11行。

在这里插入图片描述

5. 断点

增加/删除断点

我们指向run/r后,发现代码直接就执行结束了;但是在我们调试的时候,我们并不希望代码执行运行结束,我们需要通过断点让代码在指定位置停下来;

windows下,我们通过快捷键F9或者鼠标点击来打断点和去掉断点;

cgdb中,我们通过命令**b/break**来打断点,通过delete/d来取消断点。

b打断点

  • b 行号:在指定行打断点
  • b 函数名:在函数开头打断点

在这里插入图片描述

可以看到,我们打断点之后并看不到任何断点信息,那如果我们想要看到已经存在的断点,可以使用命令info b来查看

info b查看所有断点信息

在这里插入图片描述

d删除断点

我们打断点可以通过行号,但是删除断点我们就不能使用行号了,而是使用Num 断点编号。

在这里插入图片描述

这里还要注意一个点,断点编号时不断递增的,不会随着我们删除断点而减小

什么意思呢,就是现在存在两个断点我们删除了其中一个断点,然后再次创建了一个断点,它的编号就是3而不是2

在这里插入图片描述

这样有了断点,我们在执行r时就程序就会停止在断点处。

在这里插入图片描述

这里看一下上半代码部分,可以看到程序停在了15行,并且断点位置的行号颜色为红色。

启用/禁用断点

当我们在调试程序时,我们增加的断点并不一定所有的都能用的到,有一些断点我们不想让它在这次调试中起作用,这时就可以禁用这个断点

看到这里可能有疑惑,为什么不直接删除呢?

如果代码非常的多,删除了之后,接下来调试要用到,又要重新去找,非常浪费时间。

启用断点

enable 断点编号

禁用断点

disable 断点编号

这里断点默认是启用状态的。

在这里插入图片描述

那现在执行一下看是否真的禁用了呢?

在这里插入图片描述

可以看到第一个断点并未触发,而是直接触发第二个断点。

6. 监视

windows下我们通过监视窗口来查看一个变量的值;

而在linuxcgdb中,我们也可以通过指令来查看变量的值。

监视变量

p

p 用来查看一个变量当前的值

在这里插入图片描述

但是这样,我们在此执行代码会发现,执行过后就不在显示了;

这样我们每次查看就要去输入指令p 变量名,这样好麻烦,我们想要每一次执行过后,它都会显示出来变量的值

display用来跟踪显示变量的值。

display
在这里插入图片描述

如上图所示,我们每一次执行代码,变量的值都会显示出来。

监视函数栈帧内局部变量

如果我们不是想要查看某一个变量,而是查看当前函数内所有的局部变量?

我们就要用到info/i locals

在这里插入图片描述

可以看到func中所有的局部变量都显示出来了。

查看当前函数调用栈帧

如果我们想要查看当前的函数调用栈帧,直接使用bt/backtrace即可。

在这里插入图片描述

cgdb常用小技巧

1. watch

watch:用来监视一个变量的值是否发生变化,发生变化时会提示。
在这里插入图片描述

我们使用info b查看断点中也可以看到watch监视的变量。

2. set war

set war:在调试过程中,修改变量的值。

在这里插入图片描述

可以看到,我们在调试过程中,使用set var就可以修改一个变量的值。

3. 条件断点

添加条件断点

b 行号 if 条件

在这里插入图片描述

如上图所示,新添加的条件断点(当i==10时触发)。

在这里插入图片描述

可以看到程序在i==0时,断点触发,停止在第九行。

给已存在断点增加条件

当我们需要给已经存在的断点增加条件时,我们需要指令

condition 断点编号 条件

在这里插入图片描述

到这里本篇内容就结束了,希望对你有所帮助。

制作不易,感谢大佬的支持。

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