linux下 gcc,gdb 运行和调试c程序

编译单个源文件

# gcc -o hello hello.c

# ./hello

在默认情况下产生的可执行程序名为hello.out，但你通常可以通过gcc的“-o”选项来指定自己的可执行程序名称。

编译多个源文件

源文件：say.c

#include <stdio.h> 
void sayHello() 
{ 
　　printf(“Hello, world!\n”); 
}

使用gcc的“-c”标记来编译支持库代码：

# gcc -c say.c

这一过程的输出结果是一个名为say.o的文件，它包含适合连接到一个较大程序的已编译目标代码。

main函数，源文件main.c

   #include <stdio.h>  

    void sayHello();      

    int main()  

    {  

           sayHello();

    }  

现在有了两个目标文件：say.o和main.o。它们包含能够被Linux执行的目标代码，要从这个目标代码创建Linux可执行程序，需要再一次调用GCC来执行连接阶段的工作：

# gcc -o hello.out say.o main.o

# ./hello.out

前面这些单独的步骤也可以简化为一个命令，这是因为GCC对如何将多个源文件编译为一个可执行程序有内置的规则。

# gcc -o hello.out say.c main.c

Gdb调试

首先安装gdb： yum install gdb

# gcc -g -o demo test.c

注意:

• Gdb进行调试的是可执行文件, 而不是“.c”源文件, 因此, 需要先通过Gcc编译生成可执行文件才能用Gdb进行调试.
• 一定要加上选项“-g”, 这样编译出的可执行代码中才包含调试信息, 否则Gdb无法载入该可执行文件.
• 不能使用 -O2选项对可执行文件进行优化, 因为优化之后可执行文件里的符号表信息将被删除, 这样Gdb就无法找到使可执行文件与源文件之间的关联了, 也就不能调试了.

(1) 启动Gdb

$ gdb demo

在Gdb的启动画面中指出了Gdb的版本号, 使用的库文件等头信息, 接下来就进入了由“(gdb)”开头的命令行界面了. 

(2) 查看源文件 在Gdb中键入“l”(list的缩写)可以查看所载入的文件, 

(gdb) l

Gdb列出的源代码中明确地给出了对应的行号, 这样就可以大大地方便代码的定位. 

(3) 设置断点 设置断点是调试程序中一个非常重要的手段, 它可以使程序到一定位置暂停运行. 因此,可以在该位置方便地查看变量的值, 堆栈情况等, 从而找出代码的症结所在. 在Gdb中设置断点非常简单, 只需在“b”后加入对应的行号即可(这是最常用的方式). 如下所示:

(gdb) b 9

注意: 该断点的作用是当程序运行到第 9 行时暂停(第 8 行执行完毕, 第 9 行未执行) 

(4) 查看断点信息

(gdb) info b

(5) 运行代码 接下来就可运行代码了, Gdb默认从首行开始运行代码, 可键入“r”(run的缩写)即可. 若想从程序中指定的行开始运行, 可在r后面加上行号.

(gdb) r

(6) 查看变量值 键入p(print的缩写)+变量名即可查看该变量在此时的值

(gdb) p a

(gdb) p b

(7) 单步执行 单步运行可以使用n(next的缩写)或者s(step的缩写), 它们之间的区别在于: 若有函数调用的时候, s会进入该函数而n不会. 因此, s就类似于VC等工具中的“step in”, n就类似于VC等工具中的“step over”. 执行 s 命令时进入函数内部, 如果用 n 命令则跳过函数的调用部分

(8) 恢复程序运行 在查看变量值以及堆栈之后, 就可以使用命令c(continue)恢复程序的正常运行了. 这时, 它会把剩余还未执行的程序执行完, 并显示剩余程序的执行结果.

(gdb) c

程中常会用到的命令介绍：
* list ：显示程序中的代码，常用使用格式有：
list
输出从上次调用list命令开始往后的10行程序代码。
list -
输出从上次调用list命令开始往前的10行程序代码。
list n
输出第n行附近的10行程序代码。
list function
输出函数function前后的10行程序代码。
* forward/search ：从当前行向后查找匹配某个字符串的程序行。使用格式：forward/search 字符串
查找到的行号将保存在$_变量中，可以用print $_命令来查看。
* reverse-search ：和forward/search相反，向前查找字符串。使用格式同上。
* break ：在程序中设置断点，当程序运行到指定行上时，会暂停执行。使用格式：break 要设置断点的行号
* tbreak ：设置临时断点，在设置之后只起作用一次。使用格式：tbreak 要设置临时断点的行号
* clear ：和break相反，clear用于清除断点。使用格式：clear 要清除的断点所在的行号
* run ：启动程序，在run后面带上参数可以传递给正在调试的程序。
* awatch ：用来增加一个观察点(add watch)，使用格式：awatch 变量或表达式
当表达式的值发生改变或表达式的值被读取时，程序就会停止运行。
* watch ：与awatch类似用来设置观察点，但程序只有当表达式的值发生改变时才会停止运行。使用格 式：watch 变量或表达式
需要注意的是，awatch和watch都必须在程序运行的过程中设置观察点，即可运行run之后才能设置。
* commands ：设置在遇到断点后执行特定的指令。使用格式有：

commands设置遇到最后一个遇到的断点时要执行的命令
commands n 设置遇到断点号n时要执行的命令
注意，commands后面跟的是断点号，而不是断点所在的行号。
在输入命令后，就可以输入遇到断点后要执行的命令，每行一条命令，在输入最后一条命令后输入end就可以结束输入。
* delete ：清除断点或自动显示的表达式。使用格式：delete 断点号
* disable ：让指定断点失效。使用格式：disable 断点号列表       断点号之间用空格间隔开。
* enable ：和disable相反，恢复失效的断点。使用格式：enable 断点编号列表
* ignore ：忽略断点。使用格式：ignore 断点号 忽略次数
* condition ：设置断点在一定条件下才能生效。使用格式：condition 断点号 条件表达式
* cont/continue ：使程序在暂停在断点之后继续运行。使用格式：

     cont 跳过当前断点继续运行。

     cont n 跳过n次断点，继续运行。
当n为1时，cont 1即为cont。
* jump ：让程序跳到指定行开始调试。使用格式：jump 行号
* next ：继续执行语句，但是跳过子程序的调用。使用格式：
     next 执行一条语句
     next n 执行n条语句
* nexti ：单步执行语句，但和next不同的是，它会跟踪到子程序的内部，但不打印出子程序内部的语句。使用格式同上。
* step ：与next类似，但是它会跟踪到子程序的内部，而且会显示子程序内部的执行情况。使用格式同上。
* stepi ：与step类似，但是比step更详细，是nexti和step的结合。使用格式同上。

*step是进入函数，而  跳出函数--finish（函数执行完毕）or return（后面的代码不再执行） - 跳出循环until + 循环外行号

* whatis ：显示某个变量或表达式的数据类型。使用格式：whatis 变量或表达式
* ptype ：和whatis类似，用于显示数据类型，但是它还可以显示typedef定义的类型等。使用格式：ptype 变量或表达式
* 设置程序中变量的值。使用格式：
set 变量=表达式
set 变量:=表达式

p 变量＝表达式
* display ：增加要显示值的表达式。使用格式：display 表达式
* info display ：显示当前所有的要显示值的表达式。
* delete display/undisplay ：删除要显示值的表达式。使用格式：delete display/undisplay 表达式编号
* disable display ：暂时不显示一个要表达式的值。使用格式：disable display 表达式编号
* enable display ：与disable display相反，使用表达式恢复显示。使用格式：enable display 表达式编号
* print ：打印变量或表达式的值。使用格式：print 变量或表达式  或者p 变量或表达式
表达式中有两个符号有特殊含义：$和$$。
$表示给定序号的前一个序号，$$表示给定序号的前两个序号。
如果$和$$后面不带数字，则给定序号为当前序号。
* backtrace ：打印指定个数的栈帧(stack frame)。使用格式：backtrace 栈帧个数
* frame ：打印栈帧。使用格式：frame 栈帧号
* info frame ：显示当前栈帧的详细信息。
* select-frame ：选择栈帧，选择后可以用info frame来显示栈帧信息。使用格式：select-frame 栈帧号
* kill ：结束当前程序的调试。
* quit ：退出gdb。

如要查看所有的gdb命令，可以在gdb下键入两次Tab(制表符)，运行“help command”可以查看命令command的详细使用格式。

暂停点

暂停 / 恢复程序运行

调试程序中，暂停程序运行是必须的，GDB可以方便地暂停程序的运行。你可以设置程序的在哪行停住，在什么条件下停住，在收到什么信号时停往等等。以便于你查看运行时的变量，以及运行时的流程。

当进程被gdb停住时，你可以使用info program 来查看程序的是否在运行，进程号，被暂停的原因。

在gdb中，我们可以有以下几种暂停方式：断点（BreakPoint）、观察点（WatchPoint）、捕捉点（CatchPoint）、信号（Signals）、线程停止（Thread Stops）。如果要恢复程序运行，可以使用c或是continue命令。

设置断点（BreakPoint）

我们用break命令来设置断点。正面有几点设置断点的方法：

break <function>

在进入指定函数时停住。C++中可以使用class::function或function(type,type)格式来指定函数名

break <linenum>

在指定行号停住

break +offset

break -offset

在当前行号的前面或后面的offset行停住。offset为自然数

break filename:linenum

在源文件filename的linenum行处停住

break filename:function

在源文件filename的function函数的入口处停住

break *address

在程序运行的内存地址处停住

break

break命令没有参数时，表示在下一条指令处停住

break ... if <condition>

...可以是上述的参数，condition表示条件，在条件成立时停住。比如在循环境体中，可以设置break if i=100，表示当i为100时停住程序

info breakpoints [n]

info break [n]

查看断点时，可使用info命令，如下所示：（注：n表示断点号）

设置观察点（WatchPoint）

    观察点一般来观察某个表达式（变量也是一种表达式）的值是否有变化了，如果有变化，马上停住程序。我们有下面的几种方法来设置观察点：    
    watch <expr>    为表达式（变量）expr设置一个观察点。一量表达式值有变化时，马上停住程序。        
    rwatch <expr>   当表达式（变量）expr被读时，停住程序。        
    awatch <expr>   当表达式（变量）的值被读或被写时，停住程序。    
    info watchpoints 列出当前所设置了的所有观察点。

设置捕捉点（CatchPoint）

你可设置捕捉点来捕捉程序运行时的一些事件。如：载入共享库（动态链接库）或是C++的异常。设置捕捉点的格式为：

catch <event> 和tcatch <event> ，用help catch和help tcatch来看具体用法。

维护停止点

上面说了如何设置程序的停止点，GDB中的停止点也就是上述的三类。在GDB中，如果你觉得已定义好的停止点没有用了，你可以使用delete、clear、disable、enable这几个命令来进行维护。

    clear         清除所有的已定义的停止点。

clear <function>，clear <filename:function>        清除所有设置在函数上的停止点。

    clear <linenum>，clear <filename:linenum>        清除所有设置在指定行上的停止点。

    delete [breakpoints] [range...]        删除指定的断点，breakpoints为断点号。如果不指定断点号，则表示删除所有的断点。range 表示断点号的范围（如：3-7）。其简写命令为d。
比删除更好的方法是disable停止点，disable了的停止点，GDB不会删除，当你还需要时，enable即可，就好像回收站一样。

    disable [breakpoints] [range...]
        disable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。如果什么都不指定，表示disable所有的停止点。简写命令是dis.

    enable [breakpoints] [range...]
        enable所指定的停止点，breakpoints为停止点号。

    enable [breakpoints] once range...
        enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动disable。

    enable [breakpoints] delete range...
        enable所指定的停止点一次，当程序停止后，该停止点马上被GDB自动删除。