使用GDB调试

来源:互联网 发布:部落冲突更新软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/02 04:16

我在找c++的GDB的调试,结果发现了这篇关于GO语言的GDB调试文章,发现GDB的操作是一样的
https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/11.2.md

使用GDB调试

开发程序过程中调试代码是开发者经常要做的一件事情,Go语言不像PHP、Python等动态语言,只要修改不需要编译就可以直接输出,而且可以动态的在运行环境下打印数据。当然Go语言也可以通过Println之类的打印数据来调试,但是每次都需要重新编译,这是一件相当麻烦的事情。我们知道在Python中有pdb/ipdb之类的工具调试,Javascript也有类似工具,这些工具都能够动态的显示变量信息,单步调试等。不过庆幸的是Go也有类似的工具支持:GDB。Go内部已经内置支持了GDB,所以,我们可以通过GDB来进行调试,那么本小节就来介绍一下如何通过GDB来调试Go程序。

另外建议纯go代码使用delve可以很好的进行Go代码调试

GDB调试简介

GDB是FSF(自由软件基金会)发布的一个强大的类UNIX系统下的程序调试工具。使用GDB可以做如下事情:

  1. 启动程序,可以按照开发者的自定义要求运行程序。
  2. 可让被调试的程序在开发者设定的调置的断点处停住。(断点可以是条件表达式)
  3. 当程序被停住时,可以检查此时程序中所发生的事。
  4. 动态的改变当前程序的执行环境。

目前支持调试Go程序的GDB版本必须大于7.1。

编译Go程序的时候需要注意以下几点

  1. 传递参数-ldflags “-s”,忽略debug的打印信息
  2. 传递-gcflags “-N -l” 参数,这样可以忽略Go内部做的一些优化,聚合变量和函数等优化,这样对于GDB调试来说非常困难,所以在编译的时候加入这两个参数避免这些优化。

常用命令

GDB的一些常用命令如下所示

  • list

    简写命令l,用来显示源代码,默认显示十行代码,后面可以带上参数显示的具体行,例如:list 15,显示十行代码,其中第15行在显示的十行里面的中间,如下所示。

    10          time.Sleep(2 * time.Second)11          c <- i12      }13      close(c)14  }15  16  func main() {17      msg := "Starting main"18      fmt.Println(msg)19      bus := make(chan int)
  • break

    简写命令 b,用来设置断点,后面跟上参数设置断点的行数,例如b 10在第十行设置断点。

  • delete
    简写命令 d,用来删除断点,后面跟上断点设置的序号,这个序号可以通过info breakpoints获取相应的设置的断点序号,如下是显示的设置断点序号。

    Num     Type           Disp Enb Address            What2       breakpoint     keep y   0x0000000000400dc3 in main.main at /home/xiemengjun/gdb.go:23breakpoint already hit 1 time
  • backtrace

    简写命令 bt,用来打印执行的代码过程,如下所示:

    #0  main.main () at /home/xiemengjun/gdb.go:23#1  0x000000000040d61e in runtime.main () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:244#2  0x000000000040d6c1 in schedunlock () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:267#3  0x0000000000000000 in ?? ()
  • info

    info命令用来显示信息,后面有几种参数,我们常用的有如下几种:

    • info locals

      显示当前执行的程序中的变量值

    • info breakpoints

      显示当前设置的断点列表

    • info goroutines

      显示当前执行的goroutine列表,如下代码所示,带*的表示当前执行的

      * 1  running runtime.gosched* 2  syscall runtime.entersyscall  3  waiting runtime.gosched  4 runnable runtime.gosched
  • print

    简写命令p,用来打印变量或者其他信息,后面跟上需要打印的变量名,当然还有一些很有用的函数len()cap(),用来返回当前string、slices或者maps的长度和容量。

  • whatis

    用来显示当前变量的类型,后面跟上变量名,例如whatis msg,显示如下:

    type = struct string
  • next

    简写命令 n,用来单步调试,跳到下一步,当有断点之后,可以输入n跳转到下一步继续执行

  • coutinue

    简称命令 c,用来跳出当前断点处,后面可以跟参数N,跳过多少次断点

  • set variable

    该命令用来改变运行过程中的变量值,格式如:set variable <var>=<value>

调试过程

我们通过下面这个代码来演示如何通过GDB来调试Go程序,下面是将要演示的代码:

    package main    import (        "fmt"        "time"    )    func counting(c chan<- int) {        for i := 0; i < 10; i++ {            time.Sleep(2 * time.Second)            c <- i        }        close(c)    }    func main() {        msg := "Starting main"        fmt.Println(msg)        bus := make(chan int)        msg = "starting a gofunc"        go counting(bus)        for count := range bus {            fmt.Println("count:", count)        }    }

编译文件,生成可执行文件gdbfile:

go build -gcflags "-N -l" gdbfile.go

通过gdb命令启动调试:

gdb gdbfile

启动之后首先看看这个程序是不是可以运行起来,只要输入run命令回车后程序就开始运行,程序正常的话可以看到程序输出如下,和我们在命令行直接执行程序输出是一样的:

(gdb) runStarting program: /home/xiemengjun/gdbfile Starting maincount: 0count: 1count: 2count: 3count: 4count: 5count: 6count: 7count: 8count: 9[LWP 2771 exited][Inferior 1 (process 2771) exited normally] 

好了,现在我们已经知道怎么让程序跑起来了,接下来开始给代码设置断点:

(gdb) b 23Breakpoint 1 at 0x400d8d: file /home/xiemengjun/gdbfile.go, line 23.(gdb) runStarting program: /home/xiemengjun/gdbfile Starting main[New LWP 3284][Switching to LWP 3284]Breakpoint 1, main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:2323          fmt.Println("count:", count)

上面例子b 23表示在第23行设置了断点,之后输入run开始运行程序。现在程序在前面设置断点的地方停住了,我们需要查看断点相应上下文的源码,输入list就可以看到源码显示从当前停止行的前五行开始:

(gdb) list18      fmt.Println(msg)19      bus := make(chan int)20      msg = "starting a gofunc"21      go counting(bus)22      for count := range bus {23          fmt.Println("count:", count)24      }25  }

现在GDB在运行当前的程序的环境中已经保留了一些有用的调试信息,我们只需打印出相应的变量,查看相应变量的类型及值:

(gdb) info localscount = 0bus = 0xf840001a50(gdb) p count$1 = 0(gdb) p bus$2 = (chan int) 0xf840001a50(gdb) whatis bustype = chan int

接下来该让程序继续往下执行,请继续看下面的命令

(gdb) cContinuing.count: 0[New LWP 3303][Switching to LWP 3303]Breakpoint 1, main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:2323 fmt.Println("count:", count)(gdb) cContinuing.count: 1[Switching to LWP 3302]Breakpoint 1, main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:2323 fmt.Println("count:", count)

每次输入c之后都会执行一次代码,又跳到下一次for循环,继续打印出来相应的信息。

设想目前需要改变上下文相关变量的信息,跳过一些过程,并继续执行下一步,得出修改后想要的结果:

(gdb) info localscount = 2bus = 0xf840001a50(gdb) set variable count=9(gdb) info localscount = 9bus = 0xf840001a50(gdb) cContinuing.count: 9[Switching to LWP 3302]Breakpoint 1, main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:2323 fmt.Println("count:", count)     

最后稍微思考一下,前面整个程序运行的过程中到底创建了多少个goroutine,每个goroutine都在做什么:

(gdb) info goroutines* 1 running runtime.gosched* 2 syscall runtime.entersyscall 3 waiting runtime.gosched 4 runnable runtime.gosched(gdb) goroutine 1 bt#0 0x000000000040e33b in runtime.gosched () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:927#1 0x0000000000403091 in runtime.chanrecv (c=void, ep=void, selected=void, received=void)at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/chan.c:327#2 0x000000000040316f in runtime.chanrecv2 (t=void, c=void)at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/chan.c:420#3 0x0000000000400d6f in main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:22#4 0x000000000040d0c7 in runtime.main () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:244#5 0x000000000040d16a in schedunlock () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:267#6 0x0000000000000000 in ?? ()

通过查看goroutines的命令我们可以清楚地了解goruntine内部是怎么执行的,每个函数的调用顺序已经明明白白地显示出来了。

小结

本小节我们介绍了GDB调试Go程序的一些基本命令,包括runprintinfoset variablecoutinuelistbreak 等经常用到的调试命令,通过上面的例子演示,我相信读者已经对于通过GDB调试Go程序有了基本的理解,如果你想获取更多的调试技巧请参考官方网站的GDB调试手册,还有GDB官方网站的手册。

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