Linux環境下GDB的使用

程式碼中的錯誤可分為數類，除了最容易排除的語法錯誤，編譯器會告訴你錯誤所在外，大部分的錯誤都可以歸類為執行時錯誤。GDB的功能便是尋找執行時錯誤。如果沒有除錯程式，我們只能在程式中加入輸出變數值的指令來瞭解程式執行的狀態。有了GDB除錯程式，我們可以設定在任何地方停止程式的執行，然後可以隨意檢視變數值及更動變數，並逐行執行程式。  

一個除錯程式執行的流程通常是這樣的：    

1. 進入除錯程式並指定可執行檔。  

2. 指定程式碼所在目錄。  

3. 設定斷點後執行程式。  

4. 程式於斷點中斷後，可以(1)檢視程式執行狀態；檢視變數值或變更變數值； 

(2) 逐步執行程式，或是全速執行程式到下一個斷點或是到程式結束為止。  

5. 離開除錯程式。  

1：進入 GDB 並讀入可執行檔 (檔名為 'PROGRAM')，準備進行除錯：  

gdb PROGRAM 

2：指定程式碼所在目錄及檢視程式碼 

2.1：增加目錄 DIR 到搜尋程式碼的目錄列表 (如果你的程式碼和可執行檔放在同一個目錄下，就不須指定程式碼所在目錄。)：  

(gdb) directory DIR  

2.2：檢視程式碼，格式計有：  

(gdb) list   => 顯示目前執行程式代碼前後各五行的程式碼；或是顯示從上次 list 之後的程式碼。  

(gdb) list function  => 顯示該程式開始處前後五行的程式碼。  

(gdb) list -  => 上次顯示程式碼的前面的十行。

3：斷點的設定與清除 

3.1：設定斷點(指令為 break，可簡寫為 (b)，格式計有：  

(gdb) break filename.c:30    =>; 在 filename.c 的第三十行處停止執行。  

(gdb) break function          =>; 在進入 function 時中斷程式的執行。  

(gdb) break filename.c:function =>; 在程式碼檔 filename.c 中的函數 function 處設定斷點。  

(gdb) break  =>;  在下一個將被執行的命令設定斷點。  

(gdb) break ... if cond   =>; 只有當 cond 成立的時候才中斷。cond 須以 C 語言的文法寫成。  

3.2：顯示各個斷點的資訊。  

(gdb) info break  

3.3：清除斷點(命令為 clear)，格式同 break 。例如 :  

(gdb) clear filename.c:30  

3.4：清除斷點，NUM 是在 info break 顯示出來的斷點編號。  

(gdb) delete NUM 

4：全速及逐步執行程式 

4.1：從程式開頭全速執行程式，直到遇到斷點或是程式執行完畢為止。  

(gdb) run  

4.2：在程式被中斷後，全速執行程式到下一個斷點或是程式結束為止 (continue 指令可簡寫為c)。  

(gdb) continue  

4.3：執行一行程式. 若呼叫函數, 則將該包含該函數程式碼視為一行程式 (next 指令可簡寫為 n)。  

(gdb) next  

4.4：執行一行程式. 若呼叫函數, 則進入函數逐行執行 (step 指令可簡寫為 s)。  

(gdb) step  

4.5：執行一行程式，若此時程式是在 for/while/do loop 迴圈的最後一行，則一直執行到迴圈結束後的第一行程式後停止 (until 指令可簡寫為u)。  

(gdb) until  

4.6：執行現行程式到回到上一層程式為止。  

(gdb) finish 

5：檢視及更改變數值 

5.1：print 敘述，顯示該敘述執行的結果 (print 指令可簡寫為 p)。如  

(gdb) print a        => 顯示 a 變數的內容.  

(gdb) print sizeof(a)  => 顯示 a 變數的長度.  

5.2：display 敘述，在每個斷點或是每執行一步時顯示該敘述值。如  

  (gdb) display a  

5.3：更改變數值：  

(gdb) print (a=10)    => 將變數 a 的值設定為 10.  

6：檢視程式執行狀態 

查看程式執行到此時，是經過哪些函數呼叫的程式 (backtrace 指令可簡寫為 bt)，也就是查看函數呼叫堆棧。  

(gdb) backtrace 

7：讀取 Core 檔案資訊 

讀入 PROGRAM 及 PROGRAM.CORE 檔，可檢視 Core Dump 時程式變數值及程式流程狀態 。  

gdb  PROGRAM  core  

說明：'core' 檔案是由 PROGRAM 檔執行後，遇到 Core Dump 時產生的 Core 檔案名稱。如果你還需要該 Core 檔，我們建議你將該檔案檔名更改為 PROGRAM.core。在輸入上述命令後，你可以用 GDB 提供的檢視變數值以及檢視程式執行狀態來讀取程式 Core Dump 時的狀態。