GDB（GNU Debugger）是Linux平台下最强大的调试工具，掌握它可以让你从“代码能跑通”进化到“代码为什么能跑通/跑崩”。下

 一、GDB是什么？

GDB是GNU开源组织开发的调试器，支持C、C++、Go、Rust等多种语言。它的核心能力可以概括为四句话：

1.  启动程序：按你的要求运行目标程序。
2.  让程序暂停：在指定条件下停止执行。
3.  检查现场：程序暂停时，查看变量、内存、寄存器、调用栈等状态。
4.  修改环境：改变程序中的变量或数据，观察后续行为。

1.1 编译准备：-g选项是关键

想让GDB读懂你的程序，编译时必须加上 -g 选项，这会将符号表（变量名、行号等）保留在可执行文件中。

gcc -g myprogram.c -o myprogram   # 生成带调试信息的程序

对比一下，加 -g 编译出的文件通常比不加的大，因为包含了额外的调试信息。

 1.2 启动GDB的三种方式

GDB可以灵活地介入程序的各个生命周期：

| 启动方式 | 命令示例 | 适用场景 |
| :--- | :--- | :--- |
| **直接调试** | `gdb ./myprogram` | 从头开始调试程序。 |
| **附加进程** | `gdb -p <PID>` | 调试正在运行的进程（如卡死的服务）。 |
| **分析Core文件** | `gdb ./myprogram core` | 程序崩溃后，复盘事故现场（需先生成core文件）。 |

> 如果不想看GDB启动时的版权声明，可以加上 `-q` 或 `--silent` 参数。

---

 二、GDB入门：基础调试命令

假设我们有如下程序 test.c：

#include <stdio.h>
int main() {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        sum += i;
    }
    printf("sum = %d\n", sum);
    return 0;
}

编译并启动调试：gcc -g test.c -o test 然后 gdb ./test。

核心命令速查表

• l (list)：显示源代码。默认显示 10 行。一直按回车会继续往下显示。你可以输入 l 15 来查看第 15 行附近的代码，或者 l main 查看 main 函数。

• b (break)：打断点。程序运行到这里会立刻暂停。

  • b 20：在第 20 行打断点。

  • b func_name：在进入某个函数时打断点。

  • info b：查看目前打了哪些断点。

• r (run)：运行程序。程序会一直跑到你打的第一个断点处停下来。（如果没打断点，程序会直接跑完）。

• n (next)：单步执行（不进入函数）。也就是常说的 Step Over。执行当前行，如果当前行有函数调用，它会直接把函数执行完，停在下一行。

• s (step)：单步执行（进入函数）。也就是常说的 Step Into。如果当前行是一个函数，按 s 会一头扎进这个函数的内部去看个究竟。

• c (continue)：继续运行。让程序从当前暂停的位置继续狂奔，直到遇到下一个断点。

• p (print)：打印变量的值。（极其好用！）

  • p my_var：查看变量 my_var 当前里面装了什么。

  • p &my_var：查看这个变量的内存地址。

• bt (backtrace)：查看函数调用栈。（排查段错误的神器！） 程序崩溃时，直接输入 bt，它会告诉你程序是在哪个函数的哪一行死掉的，以及它是怎么一层层被调用过来的。

• q (quit)：退出 GDB。

操作流程演示：

(gdb) b main          # 在main函数入口设断点
(gdb) r               # 运行程序，停在main入口
(gdb) l               # 查看源代码
(gdb) b 5 if i == 3   # 在第5行设置条件断点（循环到i==3时才触发）
(gdb) c               # 继续运行，程序将停在i==3的那次循环
(gdb) p i             # 打印i的值，确认是3
(gdb) p sum           # 打印sum的值
(gdb) n               # 执行下一行（sum += i）
(gdb) quit            # 退出

三、断点高级玩法：让调试更精准

面对复杂的循环或多层调用，基础断点会频繁暂停，让人烦躁。高级断点技巧可以让你“指哪打哪”。

3.1 条件断点

只在满足特定条件时才暂停，非常适合调试循环中的特定迭代。

# 语法：break 位置 if 条件
(gdb) break test.c:10 if i == 100   # 循环到第100次时暂停
(gdb) break func if result < 0      # 当func函数中result变为负数时暂停

设置后，可以用 condition 命令修改断点的条件：

(gdb) condition 1 i == 500   # 将编号为1的断点条件改为 i==500

3.2 监视点（Watchpoint）

断点关注“位置”，而监视点关注“数据”。当被监视的变量值发生变化时，程序自动暂停。这是定位“变量被谁意外修改”的神器。

(gdb) watch sum       # 当sum的值发生变化时暂停
Hardware watchpoint 2: sum
(gdb) r
... 程序运行 ...
Hardware watchpoint 2: sum
Old value = 3
New value = 6         # GDB会精确告诉你变化前后的值

3.3 断点的管理

• 临时禁用：disable 1 （禁用编号为1的断点，方便后续恢复）

• 重新启用：enable 1

• 批量删除：delete （不加编号，删除所有断点）

四、变量跟踪与调用栈：洞悉程序内部

4.1 持续监视变量（display）

用 print 需要每次手动敲，而 display 可以让GDB在每次暂停时自动打印你关心的变量。

(gdb) display sum
1: sum = 0
(gdb) display i
2: i = 1
(gdb) n
... 每次执行后，都会自动显示 sum 和 i 的值 ...

取消监视：undisplay 1 （取消编号为1的显示项）

4.2 查看调用栈（backtrace）

当程序陷入深层调用或崩溃时，bt 命令可以清晰地展示函数调用链条，让你知道“我是怎么来到这里的”。

(gdb) bt
#0  add (a=3, b=5) at math.c:3
#1  0x400567 in calc () at main.c:8
#2  0x400600 in main () at main.c:15

• frame 1：切换到 #1 对应的栈帧（calc函数），查看那层的局部变量。

4.3 查看局部变量

info locals 一次性打印当前函数的所有局部变量，非常高效。

(gdb) info locals
sum = 15
i = 5

五、多线程/多进程调试：并发问题克星

调试多线程程序时，GDB提供了专门的命令。

5.1 线程相关命令

• 查看所有线程：info threads

• 切换线程：thread <线程ID>

• 让指定线程执行命令：thread apply <线程ID> <命令>，例如 thread apply 2 bt 查看线程2的调用栈。

• 查看所有线程的栈：thread apply all bt （崩溃后第一时间执行此命令，非常有价值）

• 锁住调度：set scheduler-locking on，防止单步调试时切换到其他线程，避免混乱。

5.2 进程调试

对于 fork() 创建的子进程，可以设置GDB跟随哪个进程：

(gdb) set follow-fork-mode child   # 调试子进程
(gdb) set follow-fork-mode parent  # 调试父进程（默认）

六、事后分析：Core Dump调试

程序崩溃后生成的核心转储文件（core dump）是“案发现场的尸检报告”，能让你在崩溃发生后还原现场。

6.1 生成Core文件

首先确保系统允许生成core文件：

ulimit -c unlimited    # 设置core文件大小无限制

然后运行程序直到崩溃，会在当前目录生成 core 或 core.PID 文件。

6.2 分析Core文件

gdb ./myprogram core   # 加载程序和core文件
(gdb) bt               # 立即查看崩溃时的调用栈，通常就能定位到出错函数
(gdb) info locals      # 查看崩溃点的局部变量
(gdb) list             # 查看崩溃点附近的源代码