Linux学习——Gdb基本调试方法&&多线程调试

1.Gdb的基本调试

示例代码

//e.c
 #include <stdio.h>
 void debug(char *str)
{
    printf("debug info :%s
",str );
}

int main(int argc,char *argv[]){
    int i,j;
    j=0;
    for(i=0;i<10;i++){
        j+=5;
        printf("now a=%d
", j);
    }
}

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gcc -g -o e e.c
调试gdb e
或者输入gdb
然后 file e

1. list 命令用法

list命令显示多行源代码,从上次的位置开始显示,默认情况下,一次显示10行,第一次使用时,从代码其实位置显示。

list n显示已第n行未中心的10行代码
list functionname显示以functionname的函数为中心的10行代码

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2. 断点命令break
break location:在location位置设置断点,改位置可以为某一行,某函数名或者其它结构的地址。gdb会在执行该位置的代码之前停下来.

使用delete breakpoints 断点号 删除断点
这里的断点号表示的是第几个断点,刚才执行break 10返回 
reakpoint 1 at 0x40050a: file e.c, line 10.
中的1表示该断点的标号，因此使用 delete breakpoints 1表示删除第10行所定义的断点

clear n表示清除第n行的断点,因此clear 10等同于delete breakpoints 1
disable/enable n表示使得编号为n的断点暂时失效或有效

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可使用info查看断点相关的信息
info breakpoints

c(continue)，继续程序运行直到下一个断点

3.display命令
查看参数的值

4.step及next命令
step可使得程序逐条执行,即执行完一条语句然后在下一跳语句前停下来,等待用户的命令。一般使用step命令是，可使用display或者watch命令查看变量的变化,从而判断程序行为是否符合要求。当下一条指令为函数时,s进入函数内部,在其第一条语句前停下来。next单步执行，但不进入函数内部。
step n,next n 表示连续但不执行n条指令,如果期间遇到断点,则停下来
5.print打印内部变量值
6.bt 查看堆栈信息
7.watch 监视变量值的变化

watch通常需要和break，run，continue联合使用。

下面举例说明：

代码如下：
#include <stdio.h>

int main()
{
int a=0;
for(int i=0; i<10; i++)
a+=i;
}
调试的时候过程如下：

(gdb) l
1 #include <stdio.h>
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3 int main()
4 {
5 int a=0;
6 for(int i=0; i<10; i++)
7 a+=i;
8 }
(gdb) b 5 -------在第5行设置断电
Breakpoint 1 at 0x80483ba: file a.cpp, line 5.
(gdb) r -------执行到断点处停止
Starting program: /a.o

Breakpoint 1, main () at a.cpp:5
5 int a=0;
(gdb) watch a -------观察a的值，当有变化时，停止
Hardware watchpoint 2: a
(gdb) c -------继续执行，当a的值变化时停止
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

Old value = 0
New value = 1
main () at a.cpp:6
6 for(int i=0; i<10; i++)
(gdb)
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

Old value = 1
New value = 3
main () at a.cpp:6
6 for(int i=0; i<10; i++)
(gdb)
Continuing.
Hardware watchpoint 2: a

即，在使用watch时步骤如下：

1. 使用break在要观察的变量所在处设置断点；

2. 使用run执行，直到断点；

3. 使用watch设置观察点；

4. 使用continue观察设置的观察点是否有变化。

8.set variable value=x 动态改变变量值
1，调试中需要修改临时变量的值时，可以使用set命令
语法：

set variable key = value
set var key = value
示例：
(gdb) set variable array[1] = 12

2，另一种更简单的方式，使用print命令修改
语法：
print key=value

2.多线程调试

1. 线程的查看
首先创建两个线程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void* pthread_run1(void* arg)
{
    (void)arg;

    while(1)
    {
        printf("I am thread1,ID: %d
",pthread_self());
        sleep(1);
    }
}

void* pthread_run2(void* arg)
{
    (void)arg;

    while(1)
    {
        printf("I am thread2,ID: %d
",pthread_self());
        sleep(1);
    }
}


int main()
{

    pthread_t tid1;
    pthread_t tid2;

    pthread_create(&tid1,NULL,pthread_run1,NULL);
    pthread_create(&tid2,NULL,pthread_run2,NULL);

    printf("I am main thread
");

    pthread_join(tid1,NULL);
    pthread_join(tid2,NULL);
    return 0;
}

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分析：上面程序中创建了两个线程，程序执行起来，main函数所在程序为主线程，在这个主线程中有两个新线程运行。
命令行查看：

//查看当前运行的进程
ps aux|grep a.out
//查看当前运行的轻量级进程
ps -aL|grep a.out
//查看主线程和新线程的关系
pstree -p 主线程id

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2. 线程栈结构的查看

1. 获取线程ID
2. 通过命令查看栈结构 ps stack 线程ID
   
   3. 利用gdb查看线程信息
   将进程附加到gdb调试器当中，查看是否创建了新线程：gdb attach 主线程ID
   

查看线程的一些信息

//1.查看进程：info inferiors
//2.查看线程：info threads
//3.查看线程栈结构：bt
//4.切换线程：thread n（n代表第几个线程）

4. 利用gdb调试多线程
　　当程序没有启动，线程还没有执行，此时利用gdb调试多线程和调试普通程序一样，通过设置断点，运行，查看信息等等，在这里不在演示，最后会加上调试线程的命令

设置断点

//1. 设置断点：break 行号/函数名
//2. 查看断点：info b

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执行线程2的函数，指行完毕继续运行到断点处

1. 继续使某一线程运行：thread apply 1-n（第几个线程） n
2. 重新启动程序运行到断点处：r

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3.只运行当前线程

. 设置：set scheduler-locking on 2
. 运行：n

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4.所有线程并发执行

    1. 设置：set scheduler-locking off
    2. 运行：n

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注意点：
ctrl+c ctrl+d ctrl+z 的区别和使用场景

Ctrl+C ：强制中断程序，程序无论运行哪里都停止。

Ctrl+D ：发送一个 exit 的信号，退出当前的用户或者是客户端。

Ctrl+Z ：暂停程序，在进程中维持挂起状态。

引用别人的说法：

1、Ctrl+C比较暴力，就是发送Terminal到当前的程序，比如你正在运行一个查找功能，文件正在查找中，Ctrl+C就会强制结束当前的这个进程。
2、Ctrl+Z 是把当前的程序挂起，暂停执行这个程序，比如你正在mysql终端中，需要出来搞点其他的文件操作，又不想退出mysql终端（因为下次还得输入用户名密码进入，挺麻烦），于是可以ctrl+z将mysql挂起，然后进行其他操作，然后输入 fg 回车后就可以回来，当然可以挂起好多进程到后台，然后 fg 加编号就能把挂起的进程返回到前台。当然，配合bg（后台）和fg命令进行前后台切换会非常方便。
3、Ctrl+D 是发送一个exit信号，没有那么强烈，类似ctrl+C的操作，比如你从管理员root退回到你的普通用户就可以这么用。