引言 Linus心靈雞湯
在*nix開發中有道卡叫gdb調試,不管你怎麼搞. 它依然在那絲毫不會松動.今天致敬一個 活著的傳奇 Linus Torvalds
Unix 始於上個世紀60年代，在70年代得到了迅猛的發展，
這時候的李納斯還躺在祖父公寓的搖籃裡睡大覺，如果不是後來 Unix 王國自亂陣腳，
出現陣營分裂和法律糾紛，可能 Linux 系統根本都不會出現。真實的情況是，
Unix 浪費了大把的時間和機會，似乎就是為了等待這個大鼻子、頭發紛亂的芬蘭小子長大，然後一決高下。
李納斯贏得了自己的時間，他一刻不停的磨練自己的技藝，在清晨的微光中練習算法，
在赫爾辛基的雪山上編譯代碼，隨時隨地補充的糧草和武器。
二十一年之後，李納斯撫著雪亮的刀鋒上路了，他要去追尋屬於程序員的最高榮耀。[
I simply know better than you, that's why I'm your god.
- - Linus Torvalds
]
前言 gdb 開始調試開始上手
1. 開啟core, 采集程序崩潰的狀態
首先你跟著我做開啟core崩潰狀態采集. 可以通過 ulimit -c 查看 如果是0表示沒有開啟. 開啟按照下面操作
su root vi /etc/profile Shift + G i # No core files by default 0, unlimited is oo ulimit -S -c unlimited > /dev/null 2>&1 wq! source /etc/profile
上面shell 操作是 在 /etc/profile 最後一行添加 上面設置全局開啟 core文件調試,大小不限. 最後 立即生效.
再跟著我做, 因為生成的core文件同名會覆蓋. 這裡為其加上一個 core命名規則, 讓其變成 [core.pid] 格式.
su root vi /etc/sysctl.conf Shift + G i # open, add core.pid kernel.core_uses_pid = 1 wq! sysctl -p /etc/sysctl.conf
在 /etc/sysctl.conf 文件中添加系統配置. 後面立即啟用. 最後是下面狀態表示core啟用都搞好了.
(上面是ubuntu 15.10 環境中, 後面測試用的是centos 6.4)
2. 簡單接觸 GDB , 開始調試 r n p
第一個演示代碼 heoo.c
#include <stdio.h>
int g_var = 0;
static int _add(int a, int b) {
printf("_add callad, a:%d, b:%d\n", a, b);
return a+b;
}
int main(void) {
int n = 1;
printf("one n=%d, g_var=%d\n", n, g_var);
++n;
--n;
g_var += 20;
g_var -= 10;
n = _add(1, g_var);
printf("two n=%d, g_var=%d\n", n, g_var);
return 0;
}
我們下面從圖說起.(如果用視頻說更好,文字和圖意義在於查詢方便.更簡約)
第一個命令 gdb heoo.out 表示 gdb加載 heoo.out 開始調試. 如果需要使用gdb調試的話編譯的時候 gcc 需要加上 -g命令.
其中l命令表示 查看加載源碼內容. 下面將演示如何加斷點.
r 表示調試的程序開始運行.
p 命令表示 打印值. n表示過程調試, 到下一步. 不管子過程如何都不進入. 直接一次跳過.
上面用的s 表示單步調試, 遇到子函數,會進入函數內部調試.
總結一下 . l 查看源碼 , b 加斷點, r 開始運行調試, n 下一步, s下一步但是會進入子函數. p 輸出數據.
到這裡gdb 基本會用了. 是不是也很容易. 直白. 小代碼可以隨便調試了.
看到這裡基礎知識普及完畢了. 後面可以不看了. 有機會再看. 好那我們接著扯.
正文 第一部分 gdb其它開發中用的命令
開始扯一點, linux總是敲命令操作, 也很不安全. 有時候暈了. 寫這樣編譯命令.
gcc -g -Wall -o heoo.c heoo.out
非常恐怖, heoo.c 代碼刪除了. heoo.out => heoo.c 先創建後生成失敗退出. 原先的內容被抹掉了. 哈哈. 服務器開發, 經驗不足, 熟練度不夠.自己都怕自己.
1. gdb 其它常用命令用法 c q b info
首先看 用到的調試文件 houge.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
/*
* arr 只能是數組
* 返回當前數組長度
*/
#define LEN(arr) (sizeof(arr)/sizeof(*arr))
// 簡單數組打印函數
static void _parrs(int a[], int len) {
int i = -1;
puts("當前數組內容值如下:");
while(++i < len)
printf("%d ", a[i]);
putchar('\n');
}
// 簡單包裝宏, arr必須是數組
#define PARRS(arr) \
_parrs(arr, LEN(arr))
#define _INT_OLD (23)
/*
* 主函數,簡單測試
* 測試 core文件,
* 測試 宏調試
* 測試 堆棧內存信息
*/
int main(void) {
int i;
int a[_INT_OLD];
int* ptr = NULL;
// 來個隨機數填充值吧
srand((unsigned)time(NULL));
for(i=0; i<LEN(a); ++i)
a[i] = rand()%222;
PARRS(a);
//全員加double, 包含一個錯誤方便測試
for(i=1; i<=LEN(a); ++i)
a[i] <<= 1;
PARRS(a);
// 為了錯,強制錯
*ptr = 0;
return 0;
}
同樣需要仔細看下面圖中使用的命令. 首先對前言部分加深一些. 看下面
這個圖是前言的補充, c跳過直到下一個斷點處, q表示程序退出.
在 houge.c 中我們開始調試. 一運行段錯誤, 出現了我們的 core.pid 文件
通過 gdb houge.out core.27047 開始調試. 馬上定位出來了錯誤原因.
2. 調試 內存堆棧信息
剛開始 print a , 在main中當做數組處理.打印的信息多. 後面在_add函數中, a就是個形參數組地址.
主要看 info args 查看當前函數參數值
info locals 看當前函數棧上值信息, info registers 表示查看寄存器值.
後面查看內存信息 需要記得東西多一些. 先看圖
x /23dw a 意思是 查看 從a地址開始 23個 4字節 有符號十進制數 輸出.
關於x 更加詳細見下面
用gdb查看內存格式:
x /nfu ptr
說明
x 是 examine 的縮寫
n表示要顯示的內存單元的個數
f表示顯示方式, 可取如下值
x 按十六進制格式顯示變量。
d 按十進制格式顯示變量。
u 按十進制格式顯示無符號整型。
o 按八進制格式顯示變量。
t 按二進制格式顯示變量。
a 按十六進制格式顯示變量。
i 指令地址格式
c 按字符格式顯示變量。
f 按浮點數格式顯示變量。
u表示一個地址單元的長度
b表示單字節，
h表示雙字節，
w表示四字節，
g表示八字節
Format letters are o(octal), x(hex), d(decimal), u(unsigned decimal),
t(binary), f(float), a(address), i(instruction), c(char) and s(string).
Size letters are b(byte), h(halfword), w(word), g(giant, 8 bytes)
ptr 表示從那個地址開始
這個命令常用於監測內存變化.調試中特別常用.
3. gdb 設置條件斷點
很簡單 b 17 if i == 8. 在17行設置一個斷點,並且只有i==8的時候才會觸發.
4. gdb 刪除斷點
gdb 刪除有d 後面跟斷點索引1,2,3..
clear 行數或名稱. 刪除哪一行斷點. 看下面演示
到這裡 介紹的gdb調試技巧基本都夠用了. 感覺用圖形ide,例如vs調試也就用到這些了.
估計gdb調試突破20min過去了.夠用了. 後面可以不用看了.
正文 第二部分 gdb 多線程多進程調試
到這裡實戰中用的機會少了, 也就老鳥會用上些. 這部分可以調試,不好調試. 一般一調估計小半天就走了. 好,那我們處理最後10min.
1. 首先對上面正文第一部分加深 gdb調試宏
首先看上面命令
macro expand 宏(參數) => 得到宏導出內容.
info macro 宏名 => 宏定義內容
如果你需要用到上面gdb功能, 查看和導出宏的話.還需要gcc 支持,生成的時候加上 -ggdb3如下
gcc -Wall -ggdb3 -o houge.out houge.c
就可以使用了. 擴展一下 對於 gcc 編譯的有個過程叫做 預編譯 gcc -E -o *.i *.c.
這時候處理多數宏,直接展開, 也可以查看最後結果. 也算也是一個黑科技.
2. 開始多線程調試
首先看測試用例 dasheng.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
// 聲明一個都用的量
static int _old;
// 線程跑的函數
static void* _run(void* arg) {
int piyo = 10;
int n = *(int*)arg;
int i;
//設置線程分離
pthread_detach(pthread_self());
for(i=0; i<n; ++i) {
printf("n=%d, i=%d\n", n, i);
++_old;
printf("n=%d, piyo = %d, _old=%d\n", n, piyo, _old);
}
return NULL;
}
#define _INT_PTX (3)
int main(void) {
int i, rt, j;
pthread_t tx[_INT_PTX];
puts("main beign");
for(i=0; i<_INT_PTX; ++i) {
// &i 是有問題的, 但是這裡為了測試, 可以亂搞
rt = pthread_create(tx+i, NULL, _run, &i);
if(rt < 0) {
printf("pthread_create create error! rt = %d, i=%d\n", rt, i);
break;
}
}
//CPU忙等待
for(j=0; j<1000000000; ++j)
;
puts("end");
return 0;
}
編譯命令
gcc -Wall -g -o dasheng.out dasheng.c -lpthread
那先看下面測試圖
上面 info threads 查看所有運行的線程信息. *表示當前調試的線程.
後面 l _run 表示查看 _run附近代碼. 當然還有 l 16 查看16行附近文件內容.
gdb多線程切換 測試如下
thread 3表示切換到第三個線程, info threads 第一列id 就是 thread 切換的id.
上面測試線程 就算你切換到 thread 3. 其它線程還是在跑的. 我們用下面命令 只讓待調試的線程跑. 其它線程阻塞.
set scheduler-locking on 開始多線程單獨調試. 不用了 設置 set scheduler-locking off 關閉. 又會回到你調試這個, 其它線程不阻塞.
總結 多線程調試常用就這三個實用命令
info threads
thread id
set scheduler-locking on/off
分別是查看,切換,設置同步調試.到這裡多線程調試基本完畢了.
3. 開始gdb 多進程調試
首先看 liaobude.c 測試代碼
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
// 聲明一個都用的量
static int _old;
// 線程跑的函數
static void _run(int n) {
int piyo = 10;
int i;
++n;
for(i=0; i<n; ++i) {
printf("n=%d, i=%d\n", n, i);
++_old;
printf("n=%d, piyo = %d, _old=%d\n", n, piyo, _old);
}
}
#define _INT_PTX (3)
int main(void) {
int i;
pid_t rt;
puts("main beign");
for(i=0; i<_INT_PTX; ++i) {
// &i 是有問題的, 但是這裡為了測試, 可以亂搞
rt = fork();
if(rt < 0) {
printf("fork clone error! rt = %d, i=%d\n", rt, i);
break;
}
if(rt == 0) {
_run(i);
exit(EXIT_FAILURE);
}
}
//等待子進程結束
while((rt = waitpid(-1, NULL, WNOHANG))>=0) {
if(rt < 0 && errno == EINTR)
continue;
}
puts("end");
// 這裡繼續等待
for(i=0; i<190; ++i){
printf("等待 有緣人[%d]!\n", i);
sleep(1);
}
return 0;
}
編譯命令
gcc -Wall -g -o liaobude.out liaobude.c
其實對多進程調試, 先介紹一個 常用的, 調試正在運行的程序. 首先讓 ./liaobude.out 跑起來.
再通過 ps -ef 找到需要調試的進程. 復制進程文件描述符pid.
這時候啟動gdb.
attach pid
gdb就把pid那個進程加載進來了. 加載的進程會阻塞到當前正在運行的地方. 直到使用命令控制. 這個功能還是非常猛的.
最後介紹 進程調試的有關命令(需要最新的gdb才會支持). 多進程的調試思路和多線程調試流程很相似.
GDB可以同時調試多個程序。
只需要設置follow-fork-mode(默認值：parent)和detach-on-fork（默認值：on）即可。
設置方法：set follow-fork-mode [parent|child] set detach-on-fork [on|off]
查詢正在調試的進程：info inferiors
切換調試的進程： inferior <infer number>
具體的意思有
set follow-fork-mode [parent|child] set detach-on-fork [on|off]
parent on 只調試主進程（gdb默認）
child on 只調試子進程
parent off 同時調試兩個進程，gdb跟主進程，子進程block在fork位置
child off 同時調試兩個進程，gdb跟子進程，主進程block在fork位置
更加詳細的 gdb 多進程調試demo 可以參照 http://blog.csdn.net/pbymw8iwm/article/details/7876797
使用方式和線程調試思路是一樣的. 就是gdb 的命令換了字符. 工作中多進程調試遇到少.
遇到了很少用gdb調試. 會用下面2種調試好辦法
2) 寫單元測試
3) 打日志檢測日志,分析
到這裡 gdb30分鐘內容講解完畢. 多試試寫寫練一練, gdb基本突破沒有問題.
後記
錯誤是難免的, 有問題可以隨時交流. 拜~~, 周六下午愉快. 希望明天仍然是個好天氣~~