一、实验准备

在 Linux 环境软件开发中，GDB 是调试 C 和 C++ 程序的主要工具。本次实验围绕着GDB常用的调试操作进行。

1、设置断点的意义

当我们想查看变量内容，堆栈情况等等，可以指定断点。程序执行到断点处会暂停执行。break 命令用来设置断点，缩写形式为b。设置断点后，以便我们更详细的跟踪断点附近程序的执行情况。

2、C源代码准备

//test.c
#include <stdio.h>void judge(int num){if ((num & 1) == 0){printf("%d is even\n",num);return;}else{printf("%d is odd\n",num);return;}
}int main(int argc, char *argv[]){judge(0);judge(1);judge(4);return 0;
}

注意：要调试C/C++的程序，首先在编译时，要使用gdb调试程序，在使用gcc编译源代码时必须加上“-g”参数。保留调试信息，否则不能使用GDB进行调试。

gcc -g test.c -o test

二、实验内容

1、通过行号设置断点

break [行号] 或简写为 b [行号]

break 行号，断点设置在该行开始处，注意：该行代码未被执行

如果有多个源文件的话，也可以使用“文件名:行号”的形式设置断点。示例如下：

上图中的(gdb) b test.c:18是设置了断点。断点的位置是test.c文件的18行。使用r命令执行脚本时，当运行到18行时就会暂停。注意：该行代码未被执行。

2、通过函数设置断点

break [函数名] 或简写为 b [函数名]

break 函数名，断点设置在该函数的开始处，断点所在行未被执行：

如果按上面的方法设置断点后，每次执行到断点位置都会暂停。然而，有时候我们只想在指定条件下才暂停。这时候可以根据条件设置断点。设置条件断点的形式，就是在设置断点的基本形式后面增加if条件。示例如下：

b 6 if num > 0

此时，只有当num>0时，程序才会在第6行断住。

3、查看断点信息

info breakpoints 或简写为 info b

可以使用info breakpoints查看断点的相关信息。包含都设置了哪些断点，断点被命中的次数等信息。示例如下：

使用info breakpoints命令后，将会列出所有已设置的断点，每一个断点都有一个标号，用来代表这个断点。

4、删除断点

delete breakpoint 或简写为 del breakpoint

对于不再使用的断点我们可以将其删除。删除的命令格式为 delete breakpoint 断点编号。info breakpoint命令显示结果中的num列就是编号。删除断点的示例如下：

（看样子还不能简写为b，哈哈），再来看一种有多个断点的情况

不指定断点编号的话，默认删除全部断点（会有confirm提示的，别担心hh~）

5、查看源码

断点设置完后，当程序运行到断点处就会暂停。暂停的时候，我们可以查看断点附近的代码。查看代码的命令是list，缩写形式为l（L的小写字母）。

因为上面设置的断点是judge(1)，所以list会展示出judge(1)附近的代码，再次执行list，会将后面的代码展示出来，直到代码全部展示完毕。ps：我数了一下，应该是每次展示附近的10行代码。

6、指定行号查看代码

list first,last 或简写为 l first,last # 小写的L

7、列出指定文件的源码

前面执行list命令时，默认列出test.c的源码，如果想要看指定文件的源码呢？可以使用下面的指令

list 文件名+行号/函数名

断点附近的代码了解之后，这时候就可以使用单步执行一条一条语句的去执行。可以随时查看执行后的结果。接下来你可能会想知道程序运行的一些情况，就需要查看变量的值。下面介绍单步调试与设置变量。

8、单步调试

单步执行有两个命令，分别是step和next。我们可能打了多处断点，或者断点打在循环内，这个时候，可以使用continue命令。这三个命令的区别在于：

1、next命令（可简写为n）用于在程序断住后，继续执行下一条语句。
2、step命令（可简写为s），它可以单步跟踪到函数内部。
3、continue命令（可简写为c）或者fg，它会继续执行程序，直到再次遇到断点处。

单步进入-step

step 一条语句一条语句的执行。它有一个别名s。它可以单步跟踪到函数内部。详细来讲，step 就是单步执行，遇到子函数就进入并且继续单步执行；在其他调试其中相当于step-into命令，作用是移动到下一个可执行的代码行。如果当前行是一个函数调用，则调试器进入函数并停止在函数体的第一行。step可以帮助初步揭开代码位置的谜团，例如：函数调用和函数本身可能在不同的文件中。

我在第18行打了断点，然后执行run命令，到18行断点处停下，然后用step命令进入judge函数内部，step 就是单步执行，遇到子函数就进入并且继续单步执行，比如在源程序第6行没有函数调用，只是一个if判断，所以执行step就会继续向下走，而如果该行有函数调用，比如printf，继续执行step就会深入到printf函数里面，如果我们想从printf库函数中跳出来，可以执行finish命令。

finish就是单步执行到子函数内时，用step out就可以执行完子函数余下部分，并返回到上一层函数。在其他调试器中相当于step-out，作用是在栈中前进到到下一层，并在调用函数的下一行停止。

单步执行-next

next命令（可简写为n）用于在程序断住后，继续执行下一条语句。详细来讲，next 是在单步执行时，在函数内遇到子函数时不会进入子函数内单步执行，而是将子函数整个执行完再停止，也就是把子函数整个作为一步。在其他调试器中相当于step-over，作用是在同一个调用栈层中移动到下一个可执行的代码行。调试器不会进入函数体。如果当前行是函数的最后一行，则，next将进入下一个栈层，并在调用函数的下一行停止。

由上图我们可以看出，next指令不会进入judge函数内部，而是将子函数judge整个执行完再停止，也就是把子函数整个作为一步。

继续执行到下一个断点-continue

我们可能打了多处断点，或者断点打在循环内，若想跳过这个断点，甚至跳过多次断点继续执行该怎么做呢？可以使用continue命令。它的作用就是从暂停处继续执行。命令的简写形式为c。

我把断点打在了子函数judge，函数体的开始位置，因为在主函数中要三次调用子函数judge，相当于打了三个断点，执行continue命令后，就会跳到下一处的断点位置。

跳过执行–skip

在下图可以看到，使用skip之后，将不会进入judge函数。好处就是skip可以在step时跳过一些不想关注的函数或者某个文件。

可以看到，再使用skip之后，使用step将不会进入judge函数。

skip delete [num] 删除skip
skip enable [num] 使能skip
skip disable [num] 去使能skip

其中num是前面通过info skip看到的num值，上面可以带或不带该值，如果不带num，则针对所有skip，如果带上了，则只针对某一个skip。

为方便在终端查看下面讲述的内容，我们换一个源程序文件（如下所示）

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>int main( int argc , char *argv[] )  
{int a = 1;int i = 0;int b[3] = {0,1,2};for(i = 0; i < 3;i++)b[i] = b[i] + 1;printf("%d\n",a);int *p;p = b;printf("%d\n",p[0]);return 0;
}

编译产生可执行文件main：

gcc -g main.c -o main

9、查看变量

打印基本类型变量，数组

上面讲述了如何设置断点，查看断点附近的代码，并可以单步执行和继续执行。接下来可能会想知道程序运行的一些情况，如查看变量的值。此时我们可以使用print命令，以帮助我们进一步定位问题。

print [变量名] 或简写为 p [变量名]

若多个函数或者多个文件有同一个变量名，这个时候可以在前面加上函数名或者文件名来区分：

打印指针指向内容

如果还是使用上面的方式打印指针指向的内容，那么打印出来的只是指针地址，例如：

而如果想要打印指针指向的内容，需要解引用：

从上面可以看到，仅仅使用*只能打印第一个值，如果要打印多个值，后面跟上@并加上要打印的长度。

另外值得一提的是，$可表示上一个变量，而假设此时有一个链表linkNode，它有next成员代表下一个节点，则可使用下面方式不断打印链表内容：

(gdb) p *linkNode
( 这里显示linkNode节点内容 )
(gdb) p *$.next
( 这里显示linkNode节点下一个节点的内容 )

10、按照特定格式打印变量

对于简单的数据，print默认的打印方式已经足够了，它会根据变量类型的格式打印出来，但是有时候这还不够，我们需要更多的格式控制。常见格式控制字符如下：

x 按十六进制格式显示变量。
d 按十进制格式显示变量。
u 按十六进制格式显示无符号整型。
o 按八进制格式显示变量。
t 按二进制格式显示变量。
a 按十六进制格式显示变量。
c 按字符格式显示变量。
f 按浮点数格式显示变量。

如果我们要查看b数组的十六进制和二进制格式打印，根据上面的规则得到：

查看内存内容

使用examine命令（简写为x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下：

x/[n][f][u] addr

其中：

n 表示要显示的内存单元数，默认值为1
f 表示要打印的格式，前面已经提到了格式控制字符
u 要打印的单元长度
addr 内存地址

单元类型常见有如下：

b 字节
h 半字，即双字节
w 字，即四字节
g 八字节

我们通过一个实例来看，假如我们要把int变量a按照二进制方式打印，并且打印单位是一字节：

查看寄存器内容

info registers

以上是对GDB调试做了简单的实验总结，本实验涉及到GDB调试的常见用法，了解这些之后能够使用GDB定位大部分问题。但是GDB的使用远不止如此，当遇到更加复杂的情况时，可以再去学习更多相关操作。

本次实验的完成参考了许多其他博主的博客，笔者在此向各位致谢，感谢各位精彩的分享，让我受益匪浅。

参考链接：

GDB调试指南(入门，看这篇够了)_程序猿编码的博客-CSDN博客

GDB调试入门指南 - 知乎

【Linux】GDB调试教程（新手小白）_gdb p_爪可摘星辰的博客-CSDN博客

gdb中查看内存方法总结_gdb看的是物理内存还是虚拟内存_angus_monroe的博客-CSDN博客

https://www.cnblogs.com/J1ac/p/9113669.html

GDB调试实验