GDB 調試器完全指南：核心命令、斷點管理、數據檢查、信號處理與實戰技巧

一、啟動與基礎設置

gcc -g -O0 main.c -o app   # 必須 -g 生成調試信息，-O0 關閉優化
gdb ./app                  # 進入 GDB
(gdb) set args arg1 arg2   # 設置程序參數
(gdb) show args            # 查看參數
(gdb) run                  # 運行 (r)

二、核心命令速查表（可縮寫首字母）

三、斷點管理全攻略

# 設置斷點
(gdb) break 10              # 第 10 行
(gdb) break func_name       # 函數入口
(gdb) break file.c:20       # 指定文件行
(gdb) break *0x4005d6       # 地址
(gdb) break 10 if i == 5    # 條件斷點

# 管理
(gdb) info break            # 列表
(gdb) disable 1             # 禁用 1 號
(gdb) enable 1              # 啟用
(gdb) delete 1              # 刪除 1 號
(gdb) delete                # 刪除所有 (確認)
(gdb) clear 10              # 刪除第 10 行所有斷點

四、數據檢查與修改

# 基本打印
(gdb) p i                   # 變量
(gdb) p arr[3]              # 數組元素
(gdb) p *ptr                # 解引用指針
(gdb) p/x addr              # 十六進制
(gdb) p/t val               # 二進制
(gdb) p struct_var          # 結構體全字段

# 類型檢查
(gdb) whatis i              # 類型
(gdb) ptype struct Node     # 結構體定義

# 修改值
(gdb) set var i = 100
(gdb) set {int}0x7fff... = 42 # 修改任意地址

# 自動顯示
(gdb) display i
(gdb) undisplay 1           # 取消 1 號 display

# 內存檢查
(gdb) x/10xw 0x7fff...      # 10 個 4 字節十六進制
(gdb) x/5s 0x...            # 5 個字符串

五、調用棧與幀切換

(gdb) bt                    # 完整棧跟蹤
(gdb) bt full               # 含局部變量
(gdb) frame 2               # 切換到第 2 幀 (0 為最頂)
(gdb) up / down             # 向上/向下移動幀
(gdb) info frame            # 當前幀詳情

六、信號處理配置

(gdb) handle SIGSEGV stop print   # 捕獲 SIGSEGV：停止、打印信息、不傳給程序
(gdb) handle SIGPIPE nostop noprint # 忽略 SIGPIPE
(gdb) handle SIGUSR1 pass         # 透傳給程序
(gdb) signal SIGINT               # 手動發送信號給程序

七、多線程調試

(gdb) info threads          # 列出所有線程
(gdb) thread 3              # 切換到線程 3
(gdb) thread apply all bt   # 所有線程回溯
(gdb) set scheduler-locking on/off/step # 控制單步時其他線程是否運行

八、核心轉儲分析

ulimit -c unlimited        # 允許生成 core 文件
./app                      # 運行至崩潰
gdb ./app core             # 載入 core 分析
(gdb) bt                   # 直接看崩潰棧

九、實戰案例：調試 readlink 行為差異

現象：無斷點時 readlink 失敗，有斷點單步時成功。

代碼：

char *buf = "123456789";
printf("%d:%s\n", strlen(buf), buf);
int n = readlink("1", buf, 9); // buf 同時作輸入輸出！
if (n == -1) printf("error!\n");
else printf("%d:%d:%s\n", n, strlen(buf), buf);

根因：buf 指向字符串常量區（只讀），readlink 嘗試寫入導致 SIGSEGV。無斷點直接崩潰輸出 error；有斷點單步時，GDB 捕獲信號停下，手動 continue 可能跳過寫入或內存映射恰好可寫（調試器修改頁屬性）。

修正：

char buf[256]; // 可寫數組
strcpy(buf, "123456789");
int n = readlink("1", buf, sizeof(buf)-1);

十、進階技巧

1. 條件斷點 + 命令序列：break 10 if i==5\n commands\n silent\n p var\n continue\n end 實現自動化監控。
2. Python 腳本擴展：python print(gdb.parse_and_eval("var")) 實現複雜邏輯。
3. 反向調試：record full + reverse-next (需硬件/記錄支持)。
4. .gdbinit 自動化：項目根目錄放 .gdbinit 定義常用宏、斷點、pretty-printer。

十一、總結

GDB 是 Linux/Unix 下 C/C++ 開發者最強大的武器。熟練掌握斷點條件、數據觀察點、棧幀切換、多線程/信號控制、core 分析，能將調試效率提升數倍。養成編譯加 -g、善用 core 文件、編寫 .gdbinit 的習慣，讓調試成為可控、可重現的工程過程而非運氣遊戲。