每個程式設計師，無論經驗如何豐富，都無法完全避免軟體中出現bug的情況。因此，排查和修復bug成為軟體開發週期中至關重要的任務之一。雖然有許多方法可以用來排查bug，例如測試和程式碼自審，但專用偵錯器軟體也可以幫助準確地定位問題所在，以便進行修復。
對於那些使用C/C 程式語言或Fortran和Modula-2開發軟體的程式設計師來說，有一款優秀的調試工具——GDB，將會是他們的福音。 GDB不僅可以幫助程式設計師更輕鬆地偵錯程式碼中的bug和其他問題，而且還提供了許多有用的功能和選項。在本文中，我們將討論一些GDB偵錯器的基礎知識，以及它所提供的一些實用功能和選項。
在我們開始之前，值得一提的是，文章中的所有說明和範例都已經在 Ubuntu 14.04 LTS 中測試過。教程中的範例程式碼都是 C 語言寫的；使用的 shell 為 bash（4.3.11）；GDB 版本為 7.7.1。
GDB 偵錯器基礎
#通俗的講，GDB 可以讓你看到程式在執行過程時的內部流程，並幫你明確問題的所在。我們將在下一節透過一個有效的範例來討論 GDB 偵錯器的用法，但在此之前，我們先來探討一些之後對你有幫助的基本要點。
首先，為了能夠順利使用類似 GDB 這樣的偵錯器，你必須以指定的方式編譯程序，讓編譯器產生偵錯器所需的偵錯資訊。例如，在使用 gcc 編譯器（我們將在本教學之後的章節用它來編譯 C 程式範例）編譯程式碼的時候，你需要使用-g 命令列選項。
想要了解 gcc 編譯器手冊頁中關於 -g 命令列選項相關的內容，請看這裡。
下一步，確保在你的系統中已經安裝 GDB 偵錯器。如果沒有安裝，而且你使用的是基於 Debian 的系統（如 Ubuntu），那麼你就可以使用以下命令輕鬆安裝該工具：
sudo apt-get install gdb
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在其他發行版上的安裝方法，請看這裡。
現在，當你按照上述的方式編譯完程式（gcc -g 命令列選項），同時也已經安裝好 GDB 調試器，那麼你就可以使用以下命令讓程式在調試模式中運行：
這樣做會初始化 GDB 偵錯器，但你的執行程式此時還不會被啟動。在這個時候你就可以定義調試相關的設定。例如，你可以在特定行或函數中設定一個斷點讓 GDB 在該行暫停程式的執行。
接著，為了啟動你的程序，你必須輸入執行以下 gdb 指令：
在這裡，值得一提的是，如果你的程式需要一些命令列參數，那麼你可以在這裡指定這些參數。例如：
GDB 提供了許多有用的指令，在調試的時候總是能派的上用場。我們將在下一節討論其中一部分命令。
GDB 偵錯器用例
#現在我們對 GDB 及其用法有了基本的概念。因此，讓我們舉例來應用所學的知識。這是一段範例程式碼：
#include
int main()
{
int out = 0, tot = 0, cnt = 0;
int val[] = {5, 54, 76, 91, 35, 27, 45, 15, 99, 0};
while(cnt printf("/n Total = [%d]/n", tot);
return 0;
}
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簡單說明一下這段程式碼要做什麼事。取得 val數組中每一個值，將其賦值給out 變量，然後將tot 之前的值與0xffffffff/out 的結果值累加，並賦值給 tot 變數。
這裡遇到的問題是，當執行這段程式碼編譯後的可執行程式時，產生以下錯誤：
$ ./gdb-testFloating point exception (core dumped)
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因此，要偵錯這段程式碼，第一步是使用 -g 選項編譯程式。命令如下：
gcc -g -Wall gdb-test.c -o gdb-test
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接著，讓我們執行 GDB 偵錯器並指定要偵錯的可執行程式。命令如下：
現在，我剛剛得到的錯誤是 Floating point exception，大部分人可能已經知道，這是因為 n % x，當 x 為 0 時導致的錯誤。所以，考慮到這一點，我在 11 行程式碼除法運算的位置處新增了一個斷點。如下：
注意 (gdb) 是偵錯器的提示訊息，我只輸入了break 11 指令。
現在，讓 GDB 開始執行程式：
當斷點第一次被命中時，GDB 顯示如下輸出：
Breakpoint 1, main () at gdb-test.c:11
11 tot = tot + 0xffffffff/out;
(gdb)
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正如你所看到的那樣，偵錯器會顯示斷點所在的行程式碼。現在，讓我們列印出此時out 的值。如下：
(gdb) print out
$1 = 5
(gdb)
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如上所示，值 5被打印出来了。这个时候一切都还是正常的。让调试器继续执行程序直到命中下一个断点，可以通过使用 c 命令来完成：
重复上述操作，直到 out值变为0 时。
...
...
...
Breakpoint 1, main () at gdb-test.c:11
11 tot = tot + 0xffffffff/out;
(gdb) print out
$2 = 99
(gdb) c
Continuing.
Breakpoint 1, main () at gdb-test.c:11
11 tot = tot + 0xffffffff/out;
(gdb) print out
$3 = 0
(gdb)
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现在，为了进一步确认问题，我使用 GDB 的s （或 step） 命令代替 c 命令。因为，我只想让当前程序在第 11 行之后暂停，再一步步执行，看看这个时候是否会发生崩溃。
以下是执行之后输出信息：
(gdb) s
Program received signal SIGFPE, Arithmetic exception.
0x080484aa in main () at gdb-test.c:11
11 tot = tot + 0xffffffff/out;
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是的，如上输出的第一行内容所示，这就是抛出异常的地方。当我再次尝试运行s 命令时，问题最终也得到了确认：
(gdb) s
Program terminated with signal SIGFPE, Arithmetic exception.
The program no longer exists.
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通过这种方式，你就可以使用 GDB 调试你的程序。
总结
GDB 提供了很多功能供用户研究和使用，在这里，我们仅仅只介绍了很少一部分内容。通过 GDB 的手册页可以进一步了解这个工具，当你在调试代码的时候，尝试使用一下它。GDB 调试器有一定的学习难度，但是它很值得你下功夫学习。
以上是在 Linux 中調試 C 程式的福音－gdb的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！
