Linux下 GDB调试器的使用

文章目录

1. 可执行程序的Debug版和Release版区别
- 一、编译选项与目的
- 二、性能与体积
- 三、功能与特性
- 四、查看可执行文件
2. GDB 相关命令
- GDB常用命令

1. 可执行程序的Debug版和Release版区别

一、编译选项与目的

Debug版：
- 编译选项：通常使用包含调试信息的编译选项，如/MDd、/MLd或/MTd，并关闭优化。
- 目的：主要用于开发和调试阶段，提供强大的调试功能，帮助开发者查找和修复程序中的错误。
Release版：
- 编译选项：使用生成性能更优、体积更小的可执行文件的编译选项，如/MD、/ML或/MT，并开启优化（如/O1或/O2）。
- 目的：用于最终用户使用，关注程序的性能和稳定性，不包含调试信息，无法进行调试。

二、性能与体积

Debug版：
- 性能：由于关闭了优化，生成的可执行文件通常体积较大，运行速度较慢。
- 体积：包含详细的调试信息，使得文件体积相对较大。
Release版：
- 性能：进行了各种优化，生成的可执行文件体积小，运行速度快。
- 体积：不包含调试信息，因此体积更小。

三、功能与特性

Debug版：
- 功能：保留所有功能，包括开发过程中用来测试的功能。
- 特性：包含额外的调试信息，如符号表、行号和代码的其他元数据，以帮助开发者在调试时更容易地追踪代码执行。此外，还支持编辑继续和内存错误捕获等功能。
Release版：
- 功能：可能省略某些调试用的功能，以提升安全性和性能。
- 特性：不包含调试信息，无法进行调试操作。但提供了经过优化的代码，以提高程序的运行效率。

四、查看可执行文件

readelf -S gdbtest-Debug (可执行程序名)

其中带有调试信息
debug

2. GDB 相关命令

您列出的是GDB（GNU Debugger）的一些常用命令和功能描述，但有一些小错误和不准确之处。下面我将对这些命令进行修正和补充，以便您更好地理解和使用GDB进行程序调试。
所使用案例的源代码如下

#include <iostream>

class Calculator {
public:
    // 加法
    double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    // 减法
    double subtract(double a, double b) {
        return a - b;
    }

    // 乘法
    double multiply(double a, double b) {
        return a * b;
    }

    // 除法
    double divide(double a, double b) {
        if (b == 0) {
            std::cerr << "Error: Division by zero!" << std::endl;
            throw std::runtime_error("Division by zero");
        }
        return a / b;
    }
};

int main() {
    Calculator calc;
    double num1, num2;
    char operation;

    std::cout << "Enter first number: ";
    std::cin >> num1;
    std::cout << "Enter an operator (+, -, *, /): ";
    std::cin >> operation;
    std::cout << "Enter second number: ";
    std::cin >> num2;

    try {
        switch (operation) {
            case '+':
                std::cout << num1 << " + " << num2 << " = " << calc.add(num1, num2) << std::endl;
                break;
            case '-':
                std::cout << num1 << " - " << num2 << " = " << calc.subtract(num1, num2) << std::endl;
                break;
            case '*':
                std::cout << num1 << " * " << num2 << " = " << calc.multiply(num1, num2) << std::endl;
                break;
            case '/':
                std::cout << num1 << " / " << num2 << " = " << calc.divide(num1, num2) << std::endl;
                break;
            default:
                std::cerr << "Error: Unsupported operator!" << std::endl;
                break;
        }
    } catch (const std::runtime_error& e) {
        std::cerr << e.what() << std::endl;
    }

    return 0;
}

GDB常用命令

启动GDB
- gdb + 可执行程序名

start

运行程序
- run 或 r [参数]：运行程序，可以传递可选的命令行参数。
显示源代码
- list 或 l [行号/函数名]：显示源代码。如果指定行号，则显示该行附近的代码；如果指定函数名，则显示该函数的源代码。
- list 或 l：如果之前已经使用过list命令，则继续显示接下来的代码，每次默认显示10行。
单步执行
- next 或 n：执行下一行代码，但不进入函数内部（即跳过函数调用）。
- step 或 s：执行下一行代码，如果遇到函数调用，则进入函数内部。
设置断点
- break 或 b [行号/函数名]：在指定行或函数开头设置断点。
查看断点信息
- info breakpoints 或 i b：查看当前设置的所有断点信息。
删除断点
- delete breakpoints：这个命令是不准确的，应该是delete [断点号] 或 d [断点号] 来删除指定的断点。
- delete 或 d：如果不跟断点号，则默认删除所有断点（但某些GDB版本可能不支持这种用法，通常需要明确指定断点号）。
执行到函数返回
- finish：继续执行程序，直到当前函数返回，然后停下来等待命令。
打印表达式的值
- print 或 p [表达式]：打印表达式的值。通过表达式可以修改变量的值（但通常不推荐在调试过程中直接修改变量值，因为这可能会掩盖程序中的真实问题）。
- print 或 p [变量名]：打印变量的值。
修改变量的值

set var [变量名] = [新值]：修改变量的值。

连续执行

continue 或 c：从当前位置开始连续执行程序，直到遇到下一个断点或程序结束

禁用/启用断点
- disable [断点号]：禁用指定的断点。
- enable [断点号]：启用指定的断点。
跟踪查看变量
- display [变量名]：每次程序停下来时都显示指定变量的值。
- undisplay [编号]：取消之前通过display设置的跟踪。
跳转到指定行
- until [行号]：执行程序直到到达指定行（但通常不用于设置断点或改变执行流程，而是用于查看执行到某点时的状态）。
查看函数调用栈
- backtrace 或 bt：查看当前函数的调用栈及参数。
查看局部变量
- info locals 或 i locals：查看当前栈帧中局部变量的值。
退出GDB
- quit：退出GDB调试器。