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4.5 gdb调试程序
所谓调试，指的是对编写好的程序用各种手段进行查错和排错的过程。进行这种查错处理时，并不仅仅是运行一次程序检查结果，而是对程序的运行过程、程序中的变量进行各种分析和处理。本节将讲解使用gdb进行程序调试。
gdb是一个功能强大的调试工具，可以用来调试C程序或C++程序。在使用gdb这个工具进行程序调试时，主要进行下面 5 个方面的操作。
● 启动程序：在启动程序时，可以设置程序运行环境。
● 设置断点：断点就是在程序中设置的暂停程序运行的标记。程序会在断点处停止，用户便于查看程序的运行情况。这里的断点可以是行数、程序名称或条件表达式。
● 查看信息：在断点处停止后，可以查看程序的运行信息和显示程序变量的值。
● 分步运行：可以使程序逐条语句地执行，这时可以及时地查看程序信息。
● 改变环境：可以在程序运行时改变程序的运行环境和程序变量。
为了使用gdb进行程序调试，需要在编译程序时加入供gdb使用的调试信息。方法是：在编译程序时使用-g参数。在终端中输入下面的命令，在编译程序时加入调试信息。
这时，编译程序a.c，生成一个可执行程序a.bedug，这个可执行程序中加入了供调试所用的信息。
在调试文件以前，需要启动gdb。在终端中输入下面的命令。
这时，gdb的启动信息如下所示。这些提示显示了gdb的版本和版权信息。
在使用gdb调试一个程序之前，需要加载这个程序。加载程序的命令是file。在(gdb)提示符后面输入下面的命令加载程序a.debug。
命令的运行结果如下所示，显示已经加载了这个文件，并且使用了系统库文件。
使用gcc工具编译程序时加入-g参数，就可以在编译后的a.debug程序中加入断点。可以使用“list”命令显示程序的源代码和断点。下面的步骤用于查看加入断点以后的代码。
①在(gdb)提示符后面输入下面的命令。
②这时，gdb会显示第一个断点以前的代码。结果如下所示。
③这时，按“Enter”键，显示下一个断点以前的代码。结果如下所示。
④按“Enter”键，显示下一个断点以前的代码。结果如下所示。
程序运行到断点的位置会停止下来，等待用户处理信息或者查看中间变量。如果自动设置的断点不能满足调试要求，则可以用break命令增加程序的断点。
例如，需要在程序的第6 行增加一个断点，可以输入下面的命令。
这时gdb显示的结果如下所示。
输入下面的命令，在程序的第18、19、21 行增加断点。
使用“info breakpoint”命令可以查看程序中设置的断点。输入“info breakpoint”命令，结果如下所示，显示程序中所有的断点。
加上相应的断点编号，可以查看一个断点的信息。例如，下面的命令就是查看第2 个断点的信息。
显示的结果如下所示。
gdb中的run命令可以使这个程序以调试模式运行。下面的步骤用来分步运行程序，对程序进行调试。
①在(gdb)提示符后面输入“run”命令，显示的结果如下所示。
②结果显示了程序中的异常，并将异常记录到系统文件中。然后在程序的第2 个断点的位置第18 行停下。
③这时输入“next”命令，程序会在下一行停下。结果如下所示。
④输入“continue”命令，程序会在下一个断点的位置停下。结果如下所示。
⑤输入“continue”命令，程序运行到结束。结果如下所示，表明程序已经运行完毕，正常退出。
⑥step命令与next命令的作用相似，对程序实现单步运行。不同之处是，在遇上函数调用时，step函数可以进行到函数内部；而next函数只是一步完成函数的调用。
print命令可以在程序的运行过程中查看变量的值。本节将用下面的步骤来讲解变量的查看方法。
①输入下面的命令，运行程序。
②程序在第1 个断点位置停下。显示的结果如下所示。
③程序进入第18 行之前停下，并没有对i进行赋值。可以用下面的命令来查看i的值。
④显示的结果如下所示，表示i现在只是一个任意值。
⑤输入下面的命令，使程序运行一步。
⑥显示的结果如下所示。
⑦这时程序在第19 行以前停下，这时输入下面的命令，查看i的值。
⑧这时显示的i的结果如下所示，表明i已经赋值为 3。
⑨输入“step”命令，再次输入“step”命令，显示的结果如下所示。
⑩输入“step”命令，会进入到子函数中，结果如下所示。这时，显示了传递给函数的变量和值。
输入“step”命令，显示的结果如下所示，表明函数会返回变量j。
输入下面的命令，查看j的值。
显示的结果如下所示，表明j的值为 5。
这时再运行两次“step”命令，显示的结果如下所示。
输入下面的命令，查看k的值。
显示的结果如下所示，表明k的值为 5。
完成了程序的调试运行以后，输入“q”命令，退出gdb。