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3 GDB

说明

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1 基本使用流程

要使用 GDB，你的程序必须包含调试信息。调试信息包含了变量名、函数名、源代码行号等，这样 GDB 才能将机器指令和你写的代码对应起来

1.使用 -g 选项编译程序

在编译时（无论是 gcc 还是 g++），必须加上 -g 选项

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# 编译 C 程序
gcc -g -o my_program my_program.c

# 编译 C++ 程序
g++ -g -o my_program my_program.cpp

如果编译时没有 -g，GDB 将无法显示源代码，只能显示汇编指令，调试会非常困难

2.启动 GDB

在终端中，使用以下命令启动 GDB 并加载程序：

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gdb ./my_program

这会进入 GDB 的交互式命令行界面，提示符会变成 (gdb)

3.设置运行参数（如果需要）

如果你的程序需要命令行参数，不要在启动 GDB 时直接加在后面（那是 GDB 自己的参数）。应该在 GDB 内部使用 set args 命令设置

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(gdb) set args arg1 arg2 "第三个参数"

4.设置断点

在运行程序之前，通常需要先设置断点，让程序在特定位置暂停

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# 在 main 函数开始处设置断点
(gdb) break main

# 在第 10 行代码处设置断点
(gdb) break 10

# 在文件 myfile.c 的第 25 行设置断点
(gdb) break myfile.c:25

# 在函数 foo 处设置断点
(gdb) break foo

5.运行程序

使用 run 命令（或简写 r）开始执行程序。程序会运行，直到遇到断点、崩溃或结束

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(gdb) run

6.程序暂停后，进行调试

当程序在断点处暂停后，你就可以使用各种命令来检查程序状态：

  • 查看代码：使用 list（或 l）查看当前行附近的源代码
  • 查看变量值：使用 print（或 p）打印变量或表达式的值
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(gdb) print variable_name
(gdb) print array[i]
(gdb) p function_call() # 甚至可以调用函数，但需谨慎！

  • 单步执行：

    • next（或 n）：执行下一行代码，不会进入函数内部（跳过函数调用）
    • step（或 s）： 执行下一行代码，会进入函数内部

  • 继续运行：使用 continue（或 c）让程序继续运行，直到下一个断点或结束

7.退出 GDB

调试完成后，使用 quit 命令（或 q）退出 GDB

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(gdb) quit

2 常用命令

命令 简写 说明
file <filename> 加载可执行文件到 GDB
run r 开始运行程序
break <location> b 设置断点<location> 可以是函数名、行号、文件名:行号等
break ... if <condition> 设置条件断点，只有当条件为真时才暂停例如：b 10 if i == 100
info breakpoints i b 查看所有已设置的断点信息
delete <breakpoint-num> d 删除指定编号的断点
list l 显示当前位置附近的源代码
print <expression> p 打印表达式（变量、结构体等）的值
display <expression> 每次程序暂停时，自动打印指定表达式的值
next n 单步执行（不进入函数）
step s 单步执行（进入函数）
continue c 继续运行程序，直到下一个断点
backtrace bt 显示函数调用栈（非常有用，可以查看程序是如何执行到当前位置的）
frame <frame-num> f 切换到调用栈的指定帧，可以查看该层函数的局部变量
info locals i lo 显示当前函数的所有局部变量
watch <expression> 设置观察点，当表达式的值改变时暂停程序
quit q 退出 GDB

3 调试 QEMU

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# 内核启动关键函数
(gdb) break start_kernel
(gdb) break rest_init
(gdb) break kernel_init
(gdb) break do_fork
(gdb) break sys_call_table

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