实例—使用gdb调试器
如何在Linux终端中进行进程调试和性能分析
如何在Linux终端中进行进程调试和性能分析在Linux系统中，终端是我们进行各种操作的主要界面之一。
除了常规的输入输出外，终端还提供了一些强大的工具和命令，用于进程调试和性能分析。
本文将介绍在Linux终端中如何进行进程调试和性能分析的方法和技巧。
一、进程调试1. 使用GDB调试器GDB（GNU Debugger）是一个功能强大的命令行调试器，支持多种编程语言（如C、C++等）。
使用GDB可以在终端中对正在运行的进程进行调试。
首先，确保你已经安装了GDB。
可以通过在终端中输入以下命令来检查GDB的安装情况：```gdb --version```如果显示了GDB的版本信息，则表示已经安装成功。
如果没有安装，可以使用以下命令来安装GDB：```sudo apt-get install gdb```接下来，我们需要编译并生成可调试的程序。
在编译时，需要添加`-g`选项，以便生成调试信息。
例如：```gcc -g my_program.c -o my_program```生成可调试的程序后，可以使用以下命令来在终端中启动GDB调试器，并加载可执行文件：```gdb my_program```此时，GDB会进入调试模式，可以使用各种调试命令来控制程序的执行。
例如，可以使用`run`命令来运行程序，使用`break`命令设置断点，使用`step`命令逐行执行程序等。
在调试过程中，可以使用`print`命令来打印变量的值，使用`backtrace`命令来查看函数调用栈等。
2. 使用strace工具strace是一个用于跟踪、分析系统调用的命令行工具。
通过strace，可以在终端中实时查看正在运行的进程所发起的系统调用和信号。
使用以下命令来安装strace：```sudo apt-get install strace```安装完成后，可以使用以下命令来启动strace，并跟踪指定进程的系统调用信息：```strace -p PID```其中，PID是要跟踪的进程的进程ID。
Linu 系统编程实验gccgdb的使用以及Makefile文件的编写
实验二：gcc、gdb、Makefile的使用●实验目的：（一）学会使用gcc编译器（二）学会gdb调试器的使用（三）学会编写Makefile●实验要求：（一）编写一应用程序，使用gcc进行编译，并分别使用-o，-g，-static，-O2等选项（二）编写一应用程序，使用gdb调试，调试中使用到该小节所介绍的所有命令（三）实现一应用程序，该程序有两个c文件构成，使用makefile来完成对该程序的编译●实验器材：软件：安装了Linux的vmware虚拟机硬件：PC机一台●实验步骤：（一）gcc编译器1、先用vi编辑hello.c文件，内容如下：2、gcc指令的一般格式为：gcc [选项] 要编译的文件 [选项] [目标文件]例：使用gcc编译命令，编译hello.c生成可执行文件hello，并运行hello上面的命令一步由.c文件生成了可执行文件，将gcc的四个编译流程：预处理、编译、汇编、连接一步完成，下面将介绍四个流程分别做了什么工作3、-E选项的作用：只进行预处理，不做其他处理。
例：只对hello.c文件进行预处理，生成文件hello.i，并查看通过查看可以看到头文件包含部分代码#include <stdio.h>经过预处理阶段之后，编译器已将stdio.h的内容贴了进来。
4、-S选项的使用-S选项的作用：只是编译不汇编，生成汇编代码例：将hello.i文件只进行编译而不进行汇编，生成汇编代码hello.s5、-c选项的使用-c选项的作用：只是编译不连接，生成目标文件.o例：将汇编代码hello.s只编译不链接成hello.o文件6、将编译好的hello.o链接库，生成可执行文件hello7、-static选项的使用-static选项的作用：链接静态库例：比较hello.c连接动态库生成的可执行文件hello和链接静态库生成的可执行文件hello1的大小可以看到静态链接库的可执行文件hello1比动态链接库的可执行文件hello要大的多，他们的执行效果是一样的8、-g选项的使用-g选项的作用：在可执行程序中包含标准调试信息例：将hello.c编译成包含标准调试信息的可执行文件hello2带有标准调试信息的可执行文件可以使用gdb调试器进行调试，以便找出逻辑错误9、-O2选项的使用-O2选项的作用：完成程序的优化工作例：将hello.c用O2优化选项编译成可执行文件hello3，和正常编译产生的可执行文件hello进行比较（二）gdb调试器1、先用vi编辑文件test.c用于gdb调试器调试，内容如下#include <stdio.h>int main(void){int sum(int sum);int i,result=0;sum(100);for(i=1;i<=100;i++){result+=i;}printf("The sum in main function is %d\n",result);return 0;}int sum(int num){int i,n=0;for(i=0;i<=num;i++){n+=i;}printf("The sum in sum function is %d\n",n);}2、将test.c文件编译成包含标准调试信息的文件test3、启动gdb进行调试可以看到gdb启动界面中显示了gdb的版本、自由软件等信息，然后进入了有”gdb”开头的命令行界面4、l（list）命令l命令用于查看文件可以看到每行代码面前都有对应的行号，这样方便我们设置断点。
gdb调试案例
gdb调试案例以GDB调试案例为题，我将列举以下10个案例，每个案例将描述GDB的使用场景、调试目标、具体步骤和调试结果，以帮助读者更好地理解和掌握GDB调试工具。
案例一：查看程序崩溃的原因场景：当程序崩溃时，我们需要找出崩溃的原因，以便修复程序中的bug。
目标：在程序崩溃时，使用GDB查看崩溃的原因。
步骤：1. 使用-g选项编译程序，以包含调试信息。
2. 执行gdb命令，加载可执行文件。
3. 在GDB中运行程序，当程序崩溃时，GDB会自动停止程序的执行。
4. 使用backtrace命令查看调用栈，找出导致崩溃的函数和行号。
5. 使用print命令查看变量的值，以便进一步分析崩溃原因。
结果：通过查看调用栈和变量的值，我们可以定位到导致程序崩溃的具体代码行，并进行修复。
案例二：设置断点并跟踪程序执行场景：当程序运行过程中出现问题，我们需要跟踪程序的执行过程，以便找出问题所在。
目标：使用GDB设置断点并跟踪程序执行。
步骤：1. 使用-g选项编译程序，以包含调试信息。
2. 执行gdb命令，加载可执行文件。
3. 使用break命令设置断点，可以选择在特定函数或行号上设置断点。
4. 运行程序，GDB会在断点处停止程序的执行。
5. 使用step命令逐行执行程序，并查看变量的值。
6. 使用continue命令继续程序的执行，直到下一个断点或程序结束。
结果：通过设置断点和逐行执行程序，我们可以跟踪程序的执行过程，找出问题所在。
案例三：查看内存信息场景：当程序出现内存相关的问题时，我们需要查看程序的内存使用情况，以便分析问题所在。
目标：使用GDB查看程序的内存信息。
步骤：1. 使用-g选项编译程序，以包含调试信息。
2. 执行gdb命令，加载可执行文件。
3. 运行程序，GDB会自动停止程序的执行。
4. 使用info breakpoints命令查看已设置的断点。
5. 使用info registers命令查看寄存器的值。
GDB之调试Python代码
GDB之调试Python代码GDB（GNU调试器）是一种强大的调试工具，它可以帮助开发人员识别和修复代码中的错误。
本文将介绍如何使用GDB调试Python代码。
1.安装GDB和Python调试器GDB是Linux中最广泛使用的调试器之一。
要启用GDB调试器，您需要首先安装它。
sudo apt-get install gdb在安装GDB之后，您还需要安装Python调试器。
Python调试器可以与GDB结合使用，使您能够在Python代码中进行调试。
sudo apt-get install python2.7-dev2.启用GDB调试要在GDB中调试Python代码，请从命令行输入以下命令：$ gdb python接下来，您需要使用一些特殊的GDB命令来启动Python解释器并打开代码。
3.设置断点设置断点是在GDB中调试代码的一个重要步骤。
要设置断点，请在您想要停止执行代码的行上运行断点命令。
例如，如果您想在print语句行上停止代码执行，可以使用以下命令：(gdb) b file.py:5在这个例子中，文件名为file.py，行数为5。
4.开始GDB调试要启动GDB调试，请输入以下命令：(gdb) run这将启动Python解释器，并立即停止在您之前设置的断点上。
此时，您可以使用GDB的命令来查看代码，并将其分步执行。
5.分步执行代码使用分步命令，您可以一步一步地执行代码，并检查变量、函数和其他重要信息。
以下是常用的分步命令：n：执行下一行代码。
s：进入子函数或方法调用之内。
c：继续执行代码，直到下一个断点或程序终止。
p：打印变量或表达式的值。
bt：查看调用堆栈。
6.查看变量和值在GDB中调试Python代码时，您可以使用print或p命令来查看变量或表达式的值。
以下是一个示例：(gdb) p x$1 = 5在这个例子中，变量x的值为5。
7.查看调用堆栈使用bt命令可以查看当前调用堆栈，以便您更好地了解代码的执行路径。
gdb使用教程
gdb使用教程GDB是GNU调试器的缩写，是一个功能强大的命令行调试工具，用于帮助开发人员在调试过程中定位和修复程序中的错误。
以下是GDB的使用教程：1. 编译程序时添加调试信息：在使用GDB进行调试之前，需要确保程序在编译时包含了调试信息。
可以通过在编译命令中添加`-g`选项来实现。
例如：`gcc -g main.c -o main`。
2. 启动GDB：在命令行中输入`gdb`命令，然后输入可执行文件的路径作为参数。
例如：`gdb ./main`。
3. 设置断点：断点是在程序执行到指定位置时停下来的标记。
可以使用`break`命令来设置断点。
例如：`break main`可以在`main`函数的开头设置一个断点。
4. 开始执行程序：使用`run`命令来运行程序。
例如：`run`。
5. 执行程序并停在断点处：当程序开始运行后，会在达到断点处停下来等待输入。
此时可以使用一些GDB命令来检查程序的状态，如查看变量的值、栈帧等。
6. 单步执行：使用`next`命令来逐行执行程序。
例如：`next`。
7. 跳出函数：使用`finish`命令可以跳出当前正在执行的函数，并停在调用该函数的上一个函数中。
8. 继续执行：使用`continue`命令可以接着执行程序直到下一个断点或程序结束。
9. 查看变量的值：使用`print`或简写的`p`命令可以查看变量的值。
例如：`print i`可以查看变量`i`的值。
10. 修改变量的值：使用`set`命令可以修改变量的值。
例如：`set i = 10`可以将变量`i`的值修改为10。
11. 查看函数调用栈：使用`backtrace`或简写的`bt`命令可以查看函数调用栈。
12. 退出GDB：使用`quit`命令可以退出GDB。
以上是一些常用的GDB命令，使用GDB进行调试时还有很多其他的功能和命令可以使用，可以通过阅读GDB的文档来更详细地了解。
gdb 调试函数
gdb 调试函数
要调试一个函数，你需要以下步骤：1. 使用`gdb` 命令行工具启动你的程序：`gdb <executable>`，其中`<executable>` 是你要调试的可执行文件。
2. 设置断点：使用`break` 命令在你要调试的函数的位置设置断点。
例如，如果你要调试的函数是`my_function()`，可以使用`break my_function` 来设置断点。
3. 启动程序：使用`run` 命令启动程序，然后程序将在断点处停止执行。
4. 执行程序：使用`next` 命令按行执行代码，或使用`step` 命令进入函数内部执行。
5. 在调试过程中查看变量的值：使用`print` 命令来查看变量的值。
例如，可以使用`print variable_name` 来查看变量`variable_name` 的值。
6. 继续执行程序：使用`continue` 命令继续执行程序，直到下一个断点或程序结束。
7. 在调试结束后退出`gdb`：使用`quit` 命令退出`gdb`。
这些是基本的
`gdb` 调试函数的使用方法。
你还可以使用其他命令来查看堆栈信息、设置条件断点、跳到指定行等。
可以使用`help` 命令来获取更多有关`gdb` 命令的信息。
gdb调试案例
gdb调试案例以gdb调试案例为题，列举以下10个案例，每个案例字数不少于80字。
1. 案例一：段错误（Segmentation fault）当程序访问了未分配给它的内存区域时，会引发段错误。
使用gdb 可以定位到导致段错误的具体代码行，帮助我们找到错误的原因。
2. 案例二：死循环（Infinite loop）当程序陷入死循环，无法正常终止时，可以使用gdb来观察程序的执行过程，找到造成死循环的原因，如循环条件错误或循环变量未正确更新等。
3. 案例三：变量值异常（Variable value abnormal）当程序输出的结果与预期不符时，可以通过gdb查看程序中关键变量的值，以确定是否存在变量赋值错误、计算错误或逻辑错误等问题。
4. 案例四：函数调用错误（Function call error）当程序出现函数调用错误，如参数传递错误、函数返回值错误或函数嵌套调用错误时，可以使用gdb跟踪函数调用栈，找到错误发生的位置。
5. 案例五：数组越界（Array out of bounds）当程序访问数组时超出了数组的有效索引范围，会导致数组越界错误。
使用gdb可以定位到越界访问的具体位置，帮助我们修复错误。
6. 案例六：内存泄漏（Memory leak）当程序中存在内存泄漏时，使用gdb可以观察程序的内存使用情况，找到未释放的内存块，并定位到引发内存泄漏的代码。
7. 案例七：多线程问题（Multithreading issues）当程序中存在多线程问题，如线程死锁、竞争条件或线程同步错误等，可以使用gdb跟踪各个线程的执行过程，帮助我们分析和解决问题。
8. 案例八：文件操作错误（File operation error）当程序对文件的读写操作出现错误时，可以使用gdb定位到文件操作的代码行，查看文件句柄、文件路径等相关信息，帮助我们修复错误。
9. 案例九：崩溃（Crash）当程序崩溃时，gdb可以生成崩溃转储文件（core dump file），通过分析转储文件，可以了解崩溃时程序的内存状态，帮助我们找到崩溃的原因。
gdb教程
gdb教程GDB是一个功能强大的调试器，它可以帮助开发人员定位和解决程序中的错误。
本教程将介绍如何使用GDB进行调试。
1. 安装GDB在开始使用GDB之前，首先需要在您的机器上安装它。
您可以通过在终端中运行以下命令来检查是否已安装GDB：```gdb --version```如果显示了GDB的版本信息，则表示已安装。
如果没有安装，可以通过系统包管理器或从GDB官方网站上下载安装包进行安装。
2. 编译程序在使用GDB之前，需要确保程序是以调试模式编译的。
在编译时，可以使用`-g`选项来启用调试信息的生成。
例如：```gcc -g -o myprogram myprogram.c```这样会生成一个名为`myprogram`的可执行文件，其中包含调试信息。
3. 启动GDB运行以下命令以启动GDB并加载程序：```gdb myprogram```这将启动GDB并将`myprogram`加载到调试器中。
4. 设置断点断点是GDB中的一个重要特性，它可以让您在程序执行时暂停并进行调试。
您可以使用`break`命令来设置断点。
例如，要在`main`函数的第10行设置一个断点，运行以下命令：```break main:10```当程序执行到该行时，它将暂停并等待您执行下一步操作。
5. 执行程序您可以使用`run`命令来执行程序。
例如：```run```程序将开始执行，并在遇到断点或程序结束时停止。
6. 调试命令一旦程序暂停，您可以使用各种GDB命令来查看和操作程序状态。
以下是一些常用的命令：- `next`: 执行下一行代码。
- `step`: 进入函数并执行下一行代码。
- `print <variable>`: 打印变量的值。
- `backtrace`: 打印函数调用堆栈。
- `continue`: 继续执行程序直到下一个断点或程序结束。
可以使用`help`命令来获取有关其他命令的更多信息。
7. 查看内存和寄存器GDB还可以让您查看程序的内存和寄存器状态。
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2.4 实例—使用gdb调试器1．编写实例程序gcctest.c，见2.2小节的开头部分2．编译3．启动GDB，执行程序启动gdb，进入gdb调试环境，可以使用gdb的命令对程序进行调试。
[root@localhost gdbtest txt]# gdb //启动gdbGNU gdb Fedora (6.8-27.el5)Copyright (C) 2008 Free Software Foundation, Inc.License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later </licenses/gpl.html>This is free software: you are free to change and redistribute it.There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law. Type "show copying"and "show warranty" for details.This GDB was configured as "i386-redhat-linux-gnu".(gdb) run gcctest //在gdb中，运行程序使用r或是run命令，注意，gcctest没有调试信息Starting program: gcctestNo executable file specified.Use the "file" or "exec-file" command. //要使用file或exec-file命令指出要运行的程序(gdb) file gcctest //使用file命令指出要运行的程序gcctest，注意，对gdb命令也可以使用Tab gcctest gcctest.c gcctestg(gdb) file gcctest //使用file命令指出要运行的程序gcctestReading symbols from /root/Desktop/gdbtest txt/gcctest...(no debugging symbols found)...done.(gdb) r //在gdb中，运行程序使用r或是run命令Starting program: /root/Desktop/gdbtest txt/gcctest gcctest(no debugging symbols found)(no debugging symbols found)(no debugging symbols found)hello in mainhello 1hello 2sum=54125560035401396161080590579269632.000000Program exited with code 057.(gdb) file gcctestg //使用file命令指出要运行的程序gcctestgReading symbols from /root/Desktop/gdbtest txt/gcctestg...done.(gdb) r //在gdb中，运行程序使用r或是run命令Starting program: /root/Desktop/gdbtest txt/gcctestg gcctesthello in mainhello 1hello 2sum=54125560035401396161080590579269632.000000Program exited with code 057.(gdb) q //使用q或是quit命令退出gdb[root@localhost gdbtest txt]#4．GDB命令简介support -- Support facilitiestracepoints -- Tracing of program execution without stopping the programuser-defined -- User-defined commandsType "help" followed by a class name for a list of commands in that class.Type "help all" for the list of all commands.Type "help" followed by command name for full documentation.Type "apropos word" to search for commands related to "word".Command name abbreviations are allowed if unambiguous.(gdb) help files //使用help <class>命令查看files类中的命令Specifying and examining files.List of commands:add-shared-symbol-files -- Load the symbols from shared objects in the dynamic linker's link mapadd-symbol-file -- Load symbols from FILEadd-symbol-file-from-memory -- Load the symbols out of memory from a dynamically loaded object filecd -- Set working directory to DIR for debugger and program being debuggedcore-file -- Use FILE as core dump for examining memory and registersdirectory -- Add directory DIR to beginning of search path for source filesedit -- Edit specified file or functionexec-file -- Use FILE as program for getting contents of pure memoryfile -- Use FILE as program to be debuggedforward-search -- Search for regular expression (see regex(3)) from last line listedgenerate-core-file -- Save a core file with the current state of the debugged processlist -- List specified function or lineload -- Dynamically load FILE into the running programnosharedlibrary -- Unload all shared object library symbolspath -- Add directory DIR(s) to beginning of search path for object filespwd -- Print working directoryremote -- Manipulate files on the remote systemremote delete -- Delete a remote fileremote get -- Copy a remote file to the local systemremote put -- Copy a local file to the remote system---Type <return> to continue, or q <return> to quit--- //一屏显示不完，敲回车键显示后面的内容reverse-search -- Search backward for regular expression (see regex(3)) from last line listedsearch -- Search for regular expression (see regex(3)) from last line listedsection -- Change the base address of section SECTION of the exec file to ADDRsharedlibrary -- Load shared object library symbols for files matching REGEXPsymbol-file -- Load symbol table from executable file FILEType "help" followed by command name for full documentation.Type "apropos word" to search for commands related to "word".Command name abbreviations are allowed if unambiguous.(gdb)5．显示源代码(gdb) file gcctestg //使用file命令指出要运行的程序gcctestgLoad new symbol table from "/root/Desktop/gdbtest txt/gcctestg"? (y or n) yReading symbols from /root/Desktop/gdbtest txt/gcctestg...done.(gdb) list //显示当前行后面的源程序1 #include <stdio.h>23 void print_hello1(char *p_str);4 void print_hello2(char *p_str);56 int main(int argc,char **argv)7 {8 double i,sum=0;9 char *pstr="hello in main";10 int arr[]={1,2,3,4,5};(gdb) list //显示当前行后面的源程序11 printf("%s\n",pstr);12 print_hello1("hello 1");13 print_hello2("hello 2");1415 for(i=1; i<=1020000020.01*1020000020.01*10100020.01*10100020.00202; i=i*1.0000016)16 sum=sum/1.0201809902203*1.000102101203*1.00006605+i*10.01016/1.0005;17 printf("sum=%f\n",sum);18 }1920 void print_hello1(char *p_str)(gdb) //敲回车键，继续执行list命令，显示当前行后面的源程序21 {22 printf("%s\n",p_str);23 }2425 void print_hello2(char *p_str)26 {27 printf("%s\n",p_str);28 }(gdb) list 8 //显示程序第8行的周围的源程序3 void print_hello1(char *p_str);4 void print_hello2(char *p_str);56 int main(int argc,char **argv)7 {8 double i,sum=0;9 char *pstr="hello in main";10 int arr[]={1,2,3,4,5};11 printf("%s\n",pstr);12 print_hello1("hello 1");(gdb) list 6,10 //显示程序第6-10行的源程序6 int main(int argc,char **argv)7 {8 double i,sum=0;9 char *pstr="hello in main";10 int arr[]={1,2,3,4,5};(gdb)gdb可以显示调试程序（编译程序时一定要加上-g参数，把源程序信息编译到执行文件中）的源代码。