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gdb（GNU Debugger） 是 Linux 和嵌入式开发中最常用的调试工具之一，可以用来调试 C/C++ 程序、排查崩溃、分析程序流程等。在嵌入式开发中，gdb 还可以通过远程调试（gdbserver）调试目标设备上的程序。

这篇文章是 gdb 调试的入门指南，包括常见命令、使用场景和一些高级技巧。

安装 gdb：

sudo apt-get update
sudo apt-get install gdb

基本使用流程

编译时开启调试信息

在使用 gdb 调试程序之前，必须在编译时启用调试信息。确保编译时加上 -g 参数：

gcc -g -o my_program my_program.c

启动 gdb

启动 gdb 并加载可执行文件：

gdb ./my_program
gdb a.out
gdb app#调试完毕后退出
q: qiut

执行调试

进入 gdb 后，可以通过命令控制程序执行和调试流程：

• 设置断点。
• 单步调试。
• 查看变量值、堆栈信息等。

常用命令

程序控制

命令	功能
run 或 r	启动程序并在 main() 函数处暂停。
start	$12
continue 或 c	继续运行程序直到下一个断点或程序结束。
quit 或 q	退出 gdb 调试器。
kill	终止当前调试的程序。

断点管理

命令	功能
break [行号/函数名]	在指定行号或函数入口处设置断点。
info breakpoints	查看所有断点。
delete [断点编号]	删除指定断点（不加编号则删除所有断点）。
disable [编号]	禁用某个断点（不删除）。
enable [编号]	启用某个断点。
condition [编号] 条件	为断点设置条件（满足条件时才会触发）。

单步调试

命令	功能
step 或 s	单步执行代码（进入函数内部）。
next 或 n	单步执行代码（跳过函数调用）。
finish 或 fi	执行完当前函数，返回调用函数处。
until [行号]	执行到指定行号处。
jump [行号]	使程序从当前要执行的代码处，直接跳转到指定位置处继续执行后续的代码。

变量和内存查看

命令	功能
print [变量名] 或 p [变量名]	打印变量值（支持表达式）。
set variable [变量名]=值	修改变量值。
info locals	查看当前函数中的所有局部变量。
info variables	查看程序中定义的变量。
x/[格式][单位] 地址	查看内存内容（如 x/4xw 查看 4 个字）。

格式说明：

• 格式：x（十六进制）、d（十进制）、c（字符）、s（字符串）。
• 单位：
  • b：字节（1 byte）。
  • h：半字（2 bytes）。
  • w：字（4 bytes）。
  • g：双字（8 bytes）。

查看代码和堆栈

命令	功能
list 或 l	查看当前代码（默认显示 10 行）。
list [行号/函数名]	查看指定行号或函数的代码。
backtrace 或 bt	显示函数调用堆栈。
frame [编号]	切换到指定堆栈帧。
info frame	查看当前堆栈帧的信息。

以下是示例代码的调试界面（仅截部分作为参考）：

高级功能

条件断点

为断点设置触发条件，只有条件满足时程序才会暂停：

break 42 if x > 10# 示例：在第 42 行设置断点，当变量 x > 10 时触发。

观察点（Watchpoint）

观察某个变量的值是否发生变化：

watch x

• 程序运行时，如果 x 的值发生改变，程序会暂停。

打印调用栈

当程序崩溃时（如发生 Segmentation Fault），可以使用以下命令打印调用栈，定位问题代码：

bt

调试核心转储文件

如果程序崩溃并生成了核心转储文件（core dump），可以使用 gdb 查看崩溃时的状态：

1. 启用 core dump：

ulimit -c unlimited

2. 调试 core 文件：

gdb ./my_program core

3. 使用 bt 命令查看崩溃时的调用栈。

远程调试（gdbserver）

远程调试用于嵌入式开发，调试运行在目标设备上的程序。
步骤：

1. 目标设备 上安装并启动 gdbserver：

gdbserver :1234 ./my_program

• 目标设备上的程序将在 1234 端口 等待调试器连接。

2. 主机 上启动 gdb 并连接到目标设备：

gdb ./my_program
target remote <目标设备IP>:1234

3. 调试流程与普通 gdb 调试相同。

常见调试场景

1. 程序崩溃的调试

触发崩溃后，使用 bt 查看调用栈，定位崩溃的代码位置。
检查变量值是否异常：

p x

2. 内存越界问题

使用 watch 命令观察数组边界或指针的值：

watch array[index]

3. 性能问题

设置断点查看某个函数是否被频繁调用：

break function_name

• 使用 info locals 和 x 命令检查不必要的内存分配或操作。

gdb 调试技巧

1. 使用 .gdbinit 文件

在项目目录下创建 .gdbinit 文件，可以预先配置常用命令。例如：

set pagination off
set print pretty on

2. 命令别名

为常用命令创建别名。例如：

define bmainbreak main
end

• 输入 bmain 时会自动设置断点到 main()。

3. 保存调试会话

将调试命令保存到脚本文件中，以便快速重现调试流程：

gdb -x commands.gdb

其中 commands.gdb 文件内容示例：

break main
run
bt

嵌入式开发中的 gdb 应用

在嵌入式开发中，gdb 通常用于调试运行在目标硬件上的程序，以下是常见场景：

• 调试裸机程序：
  • 使用硬件调试器（如 JTAG）连接目标设备，通过 gdb 检查寄存器和内存状态。
• 调试 RTOS 应用：
  • 设置断点到任务切换点，观察任务调度是否正常。
• 调试内核模块：
  • 使用 kgdb 调试 Linux 内核模块。

综上。gdb 是非常强大的调试工具，通过熟练掌握其命令和技巧，可以快速定位和解决程序中的问题。无论是调试普通 C/C++ 程序还是嵌入式设备中的驱动程序，gdb 都是不可或缺的工具。建议从常用命令入手，逐步学习高级功能，并结合实际项目练习，提升调试效率。

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