Debian GCC如何使用调试工具

Debian 下使用 GCC 的调试工具

一 安装与准备

• 安装基础编译与调试工具：
  • 命令：sudo apt update && sudo apt install build-essential gdb
  • 说明：build-essential 包含 GCC/G++ 等构建工具；GDB 为 GNU 调试器。
• 编译时务必加入调试信息：
  • 命令：gcc -g -o myprogram myprogram.c（C++ 用 g++）
  • 作用：生成可供 GDB 使用的调试符号，便于断点、变量与堆栈查看。

二 使用 GDB 进行源码级调试

• 启动与基本流程：
  • 启动：gdb ./myprogram
  • 设置断点：break main 或 break myprogram.c:42
  • 运行：run（可带命令行参数：run arg1 arg2）
  • 单步：next（不进入函数）/ step（进入函数）
  • 打印与查看：print var、info locals、info args
  • 堆栈与帧：backtrace（或 bt）、frame N
  • 继续执行：continue
  • 退出：quit
• 常用增强与技巧：
  • 界面：gdb -tui（文本界面，便于源码对照）
  • 附加进程：gdb -p
  • 核心转储分析：先启用转储（如 ulimit -c unlimited），程序崩溃后用 gdb ./myprogram core 进入分析
  • 观察点：watch expr（表达式为真时暂停）
  • 执行脚本：gdb -x cmds.gdb
• 示例会话（可直接复用）
  • 编译：gcc -g -O0 -o hello hello.c
  • 启动：gdb ./hello
  • 断点与运行：
    • (gdb) break main
    • (gdb) run
  • 调试过程：
    • (gdb) next
    • (gdb) print i
    • (gdb) bt
    • (gdb) continue
    • (gdb) quit
• 提示：调试阶段建议使用 -O0 或关闭优化，避免变量被优化导致观察困难。

三 内存与错误检测工具

• Valgrind（内存错误与泄漏检测）
  • 安装：sudo apt install valgrind
  • 使用：valgrind --leak-check=full ./myprogram
  • 作用：发现内存泄漏、越界访问、使用未初始化内存等问题。
• AddressSanitizer（ASan，编译期插桩的快速检测）
  • 编译：gcc -fsanitize=address -g -O1 -o myprogram myprogram.c
  • 运行：直接 ./myprogram
  • 说明：对缓冲区溢出、释放后使用等敏感问题非常高效；与 -g 配合可精确定位。

四 远程与自动化调试

• 远程调试（gdbserver）
  • 目标机：gdbserver :2345 ./myprogram（监听 2345 端口）
  • 本机：gdb ./myprogram，然后 target remote <目标机IP>:2345
  • 适用：嵌入式、容器、无图形环境等场景。
• 自动化与脚本化
  • 命令脚本：gdb -x script.gdb
  • 批处理：在脚本中使用 run、continue、quit 等实现无人值守调试或回归测试。

五 实用建议

• 编译选项策略
  • 调试：-g -O0（或 -O1），保留完整调试信息且避免重排优化。
  • 发布：-O2/-O3，通常不再携带调试符号（可用 strip 减小体积）。
• 快速定位崩溃
  • 开启核心转储：ulimit -c unlimited
  • 崩溃后用 gdb ./myprogram core 查看 bt、frame、print 定位问题。
• 静态检查配合
  • 编译时开启警告：gcc -Wall -Wextra -Werror（将警告视为错误），提前发现潜在缺陷。