Linux----使用GDB调试多进程和多线程程序

来源：互联网发布：中文域名转码源码编辑：程序博客网时间：2024/05/16 19:51

一、GDB的介绍

1、简介：

        GDB（GNU Debugger）是GCC的调试工具，其功能强大，主要帮你完成以下4个方面的功能：
        (1).启动你的程序，可以按照你的自定义的要求随心所欲的运行程序。
        (2).可让被调试的程序在你所指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，可以检查此时你的程序中所发生的事。
        (4).动态的改变你程序的执行环境。

2、gdb(Linux调试器)使用

       (1).产生调试信息：要进行代码的调试，就需要有调试信息，要产生调试信息，就需要在源代码生成时添加-g选项；
       (2).调试的开始和退出
           开始调试:gdb file(file表示要进行调试的源文件)
          退出调试:ctrl+d或quit

(3).调试的一些基本操作：

(4).附录；

      在gdb中，经常用到的恢复程序运行和单步调试的命令有：
           continue 继续运行程序直到下一个断点（类似于VS里的F5）
           next 逐过程步进，不会进入子函数（类似VS里的F10）
           setp 逐语句步进，会进入子函数（类似VS里的F11）
           until 运行至当前语句块结束
           finish 运行至函数结束并跳出，并打印函数的返回值（类似VS的Shift+F11）

二、GDB调试多进程

gdb进行多进程调试主要有两种种方法：

分别是：follow-fork-mode 方法和attach 子进程方法。

attach子进程方法：灵活强大，但需要添加额外代码，适合于各种复杂情况，特别是守护进程；
follow-fork-mode方法：方便易用，对系统内核和GDB版本有限制，适合于较为简单的多进程系。

下面重点介绍attach 子进程方法。

1、follow-fork-mode 方法：

在程序fork之前输入

（gdb）set follow-fork-mode [parent|child]

follow-fork-mode的用法为：

 (gdb) set follow-fork-mode [parent|child]

           parent: fork之后继续调试父进程，子进程不受影响。
           child: fork之后调试子进程，父进程不受影响。
           因此如果需要调试子进程，在启动gdb后：

 (gdb) set follow-fork-mode child

并在子进程代码设置断点。
detach-on-fork参数，指示GDB在fork之后是否断开（detach）某个进程的调试，或者都交由GDB控制：

(gdb) set follow-fork-mode child

on: 断开调试follow-fork-mode指定的进程。
off: gdb将控制父进程和子进程。follow-fork-mode指定的进程将被调试，另一个进程置于暂停（suspended）状态

2、attach 子进程方法：

attach是GDB中中有附着到正在运行的进程中的功能实现，通过attach(pid)，就可直接该进程进行调试。在介绍这种调试方法时，我们需要先对守护进程做一个简单的学习，因为attach方法对于守护进程的调试有很大的作用。

守护进程：

定义:守护进程(daemon)是一类在后台运行的特殊进程，用于执行特定的系统任务。很多守护进程在系统引导的时候启动，并且一直运行直到系统关闭。另一些只在需要的时候才启动，完成任务后就自动结束。
简介：守护进程是一个在后台运行并且不受任何终端控制的进程，如果你了解过信号方面的知识，你就会明白信号在捕捉的时候为什么会单独留下一个‘9号’进程不能被捕获，两者其实都是从保护系统的角度所设计出来的。

守护进程创建步骤：

          (1). 创建子进程，父进程退出。
          (2).在子进程中创建新对话。
          (3).改变当前目录为根目录。
          (4).重设文件权限掩码。
          (5).关闭文件描述符。
          (6).守护进程退出处理。

演示代码：

简单测试（在这段代码中我们很明显会发现父进程中调用的Div函数中有一个除0错误）：

#include<stdio.h>  #include<pthread.h>  #include<stdlib.h>    int Div(int num1, int num2)  {          pit_t id=getpid();          printf("my pid is %d\n",id);          int result, diff;          diff = num1 - num2;          result = num1 / diff;          return result;  }    int main()  {          pid_t   pid;            pid = fork();          if (pid <0)         {                  printf("fork err\n");                  exit(-1);          }       else if (pid == 0)        {//child                  int val1 = 5;                  int val2 = 1;                  int ret = 0;                  int i=5;                  while(i--)               {//parent                          ret = Div(val1, val2);                          val2++;                          val1--;                          printf("cur result is %d\n",ret);                  }            }       else         {//child                  sleep(4);                  wait(-1);                  exit(0);          }  }

运行结果：

先让程序运行到后台：执行gdb &

调试结果：

三、GDB调试多线程

gdb提供的多线程调试工具：

       新线程创建自动提醒 thread thread-id实现不同线程之间的切换 info threads查询存在的线程 thread apply [thread-id-list] [all] args在一系列线程上执行命令线程中设置指定的断点 set print thread-events控制打印线程启动或结束是的信息set scheduler-locking off|on|step在使用step或是continue进行调试的时候，其他可能也会并行的执行，如何才能够只让被调试的线程执行呢？该命令工具可以达到这个效果。

      off：不锁定任何线程，也就是所有的线程都执行，这是默认值。
      on：只有当前被调试的线程能够执行。
    step：阻止其他线程在当前线程单步调试时，抢占当前线程。只有当next、continue、util以及finish的时候，其他线程才会获得重新运行的机会。

示例代码：

#include <stdio.h>#include <pthread.h> void* threadPrintHello(void* arg){    while(1)    {        sleep(5);        printf("Hello");    }} void* threadPrintWorld(void* arg){    while(1)    {        sleep(5);        printf("World");    }} int main( int argc , char* argv[]){    pthread_t pid_hello , pid_world;     int ret = 0;     ret = pthread_create(&pid_hello , NULL , threadPrintHello , NULL);     if( ret != 0 )    {        printf("Create threadHello error");        return -1;    }     ret = pthread_create(&pid_world , NULL , threadPrintWorld , NULL);     if( ret != 0 )    {        printf("Create threadWorld error");        return -1;    }     while(1)    {        sleep(10);        printf("In main thread");    }     pthread_join(pid_hello , NULL);    pthread_join(pid_world , NULL);     return 0;}