使用 gdb 调试本地程序

使用调试信息编译程序，以便在 gdb 中获得有意义的调试内容：

gcc -g -O0 -o myprog myprog.c

解释：

-g 会在可执行文件中嵌入调试符号（函数名、行号、局部变量类型）。
-O0 关闭优化，避免编译器把变量移除或重排，便于调试时观察程序状态。

启动会话与常见工作流

用参数启动 gdb：

gdb --args ./myprog arg1 arg2

一个典型的交互流程：

break main — 在 main 处设置断点。
run — 启动程序。
程序停止时使用 bt 查看调用栈，frame 2 切换帧，print var 检查变量。
next 跳过函数调用，step 进入函数内部。

常用命令一览：

run — 启动程序
break <function|file:line> — 设置断点
delete — 删除断点
info breakpoints — 列出断点
next / step — 单步（跳过 / 进入）
continue — 继续执行
bt / backtrace — 打印调用栈
frame <n> — 切换到指定帧
print <expression> — 打印变量或求值表达式
set variable x=42 — 修改程序状态中变量的值

示例：定位段错误（SIGSEGV）

若程序崩溃，先确保生成 core 文件或在 gdb 中运行：

ulimit -c unlimited
./myprog
# 崩溃并生成 core 后：
gdb ./myprog core
# 或者在 gdb 中直接运行：
gdb --args ./myprog
run

运行 bt 会显示崩溃堆栈，例如：

#0  0x00007ffff7a3341a in strcpy () from /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
#1  0x4006f4 in unsafe_copy (src=0x602010 "...", dest=0x7fffffffe2c0 "...") at buffer.c:12
#2  0x400710 in main () at hello.c:24

使用 frame 1，然后 print src 和 print dest 查看该帧内变量。用 list 显示崩溃附近的源码。

条件断点、观察点与信号处理

条件断点：break foo if x==0 — 仅当条件满足时停下。
观察点（watchpoint）：watch myvar — 当 myvar 的值发生变化时停下（硬件观察点数量受限）。
信号处理：handle SIGSEGV print pass 用于配置 gdb 如何显示与传递信号。

检查复杂数据与 C++ 容器

对于 C++ 的 STL 容器，启用 pretty-printers（通常随 libstdc++ 调试助手一起提供）。如果未启用，可安装并配置 gdb 的 Python pretty-printers，然后 print std::vector_var 会以人类可读形式显示内容。

远程调试（gdbserver）

在目标机（或容器/虚拟机）上运行 gdbserver，在主机上连接并调试：

目标机：

gdbserver :1234 ./myprog arg1

主机：

gdb ./myprog
target remote target-ip:1234
continue

这样可以在主机上使用完整的源代码与 gdb，同时程序在目标机上运行。

自动化与 CI 的回溯收集

在 CI 中非交互地收集回溯信息：

gdb --batch -ex 'run' -ex 'bt full' --args ./myprog

或当已有 core 文件时：

gdb --batch -ex 'bt full' ./myprog core > core-backtrace.txt

实用技巧与工具整合

addr2line -e ./myprog 0x4006f4：把地址转换为文件:行号。
在脚本中使用 set print pretty on 与 set pagination off 可获得更简洁的输出。
对 Python 扩展或使用 GDB Python 脚本时，可在 gdb 中使用 python 块自动化任务。

进阶：与 perf 联合使用

当 bug 难以重现或与性能相关时，用 perf record / perf report 找出热点，再在热点附近使用 gdb 调试和检查运行时状态。

gdb 本身的排错

若 gdb 报告缺少符号，确认使用了 -g 编译且可执行文件未被 strip。用 file 和 readelf -S ./myprog 检查符号表与段信息。

交互式调试使用 -g -O0；发布构建可用 -g -O2 保留部分符号信息。
在 CI 中使用 gdb --batch -ex 'run' -ex 'bt' --args ./myprog 捕获失败测试的回溯。
重现崩溃时设 ulimit -c unlimited 保存 core dump 以便事后分析。