【Linux】想學(xué)習(xí)Linux不看這一篇你就慢了–＞工具篇(四)gdb、進(jìn)度條程序

?一、 linux調(diào)試器 – gdb?1. gdb是什么

gdb 是 gnu 項目開發(fā)的一個命令行源代碼級調(diào)試器。它是 #%#$#%@%@%$#%$#%#%#$%@_e206a54e97690c++e50cc872dd70ee896 和其他類 unix 系統(tǒng)（如 macos，bsd）上 c、c++、rust、go、fortran 等編程語言開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試工具。簡單來說，gdb 允許你深入正在運行的程序內(nèi)部：

1??啟動程序： 在受控環(huán)境下運行你的程序。2??暫停執(zhí)行： 在特定點（斷點）或發(fā)生特定事件（如信號）時停止程序。3??檢查狀態(tài)： 當(dāng)程序暫停時，你可以查看： 變量的值（局部變量、全局變量）。 程序執(zhí)行到了哪一行源代碼。 函數(shù)調(diào)用堆棧（backtrace）。 寄存器的內(nèi)容。 內(nèi)存區(qū)域的內(nèi)容。4??控制執(zhí)行： 在暫停點之后，你可以： 單步執(zhí)行代碼（逐行 step 或逐過程 next）。 繼續(xù)執(zhí)行直到下一個斷點或程序結(jié)束 continue。 跳入函數(shù)調(diào)用 step 或跳過函數(shù)調(diào)用 next。 跳出當(dāng)前函數(shù) finish。 甚至在運行時修改變量的值（小心使用?。?。5??分析崩潰： 當(dāng)程序崩潰（如段錯誤 Segmentation Fault）時，GDB 可以加載產(chǎn)生的 core dump 文件，讓你查看程序崩潰時的狀態(tài)（調(diào)用棧、變量值等），極大地方便了事后分析。

總結(jié)的說就是和VS環(huán)境中進(jìn)行調(diào)試是一樣的效果，只不過操作不同罷了

?2. gdb的使用更改發(fā)行版本：

默認(rèn)情況下我們在Linux上是無法進(jìn)行調(diào)試的，因為gcc/g++默認(rèn)生成的可執(zhí)行是release版本的

那么如何更改Linux下的發(fā)行版本？

gcc test.c -o testdebug -g

只需在gcc編譯時后面加入-g即可

使用指令

readelf -S XXXX(可執(zhí)行文件名稱)

就可以查看Linux下可執(zhí)行程序二進(jìn)制代碼的一些信息。elf就是Linux下的可執(zhí)行文件格式形式，可以觀察到，debug版本里面多了一些調(diào)試信息

調(diào)試階段：

我們將以下述代碼為例進(jìn)行調(diào)試：

代碼語言：JavaScript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

  1 #include<stdio.h>  2   3   4 int Add(int left, int right)  5 {  6     return left + right;  7 }  8   9 int main() 10 { 11     int sum = Add(10, 20); 12     printf("sum = %d ", sum);                                                                                                                            13     printf("hello gdba "); 14     printf("hello gdbb "); 15     printf("hello gdbc "); 16     printf("hello gdbd "); 17     printf("hello gdbe "); 18     printf("hello gdbf "); 19     printf("hello gdbg "); 20     printf("hello gdbh "); 21     printf("hello gdbi "); 22     printf("hello gdbj "); 23     return 0; 24 }

1??進(jìn)入調(diào)試模式使用指令gdb XXX(調(diào)試版本可執(zhí)行)

2??顯示代碼指令：l l + n(行號)：從第n行開始顯示

3??斷點相關(guān)指令break 行號：在某一行設(shè)置斷點。b 行號即可break 函數(shù)名：在某個函數(shù)開頭設(shè)置斷點 info break ：查看斷點信息。info b即可delete 斷電的編號：刪除斷點。d 編號即可

4??調(diào)試運行 r：運行，有斷點會在第一個斷點處停下，無斷點直接運行結(jié)束c：運行至下一個斷點處結(jié)束

n：逐過程，即在調(diào)用函數(shù)處不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部s：逐語句，在調(diào)用函數(shù)處進(jìn)入函數(shù)內(nèi)

5??顯示變量breaktrace(或bt)：查看各級函數(shù)調(diào)用堆棧p 變量：打印變量值。（該指令只會顯示一次，不會隨著程序的執(zhí)行而變動）display 變量：常顯示變量，會類似VS環(huán)境中隨著程序的變動而改變undisplay 變量編號：將常顯示變量取消

6??其它指令finish：執(zhí)行到當(dāng)前函數(shù)返回，然后停下來等待命令（這個指令可以讓我們?nèi)ヅ袛噱e誤具體出現(xiàn)在那個函數(shù)）until：跳轉(zhuǎn)到指定行，并且前面程序均已執(zhí)行

7??退出調(diào)試模式指令 quit：退出gdb。q即可

總結(jié)：

上面的指令都了解的話，用起來gdb已經(jīng)沒啥大問題了，下面把常見的一些gdb指令總結(jié)一下，如果再后續(xù)的使用過程中用到了，大家回來查閱即可。

list／l 行號：顯示binFile源代碼，接著上次的位置往下列，每次列10行。list／l 函數(shù)名：列出某個函數(shù)的源代碼。r或run：運行程序。n 或 next：單條執(zhí)行。s或step：進(jìn)入函數(shù)調(diào)用break(b) 行號：在某一行設(shè)置斷點break 函數(shù)名：在某個函數(shù)開頭設(shè)置斷點info break ：查看斷點信息。finish：執(zhí)行到當(dāng)前函數(shù)返回，然后挺下來等待命令print(p)：打印表達(dá)式的值，通過表達(dá)式可以修改變量的值或者調(diào)用函數(shù) p 變量：打印變量值。set var：修改變量的值continue(或c)：從當(dāng)前位置開始連續(xù)而非單步執(zhí)行程序run(或r)：從開始連續(xù)而非單步執(zhí)行程序delete breakpoints：刪除所有斷點delete breakpoints n：刪除序號為n的斷點disable breakpoints：禁用斷點enable breakpoints：啟用斷點info(或i) breakpoints：參看當(dāng)前設(shè)置了哪些斷點display 變量名：跟蹤查看一個變量，每次停下來都顯示它的值undisplay：取消對先前設(shè)置的那些變量的跟蹤until X行號：跳至X行breaktrace(或bt)：查看各級函數(shù)調(diào)用及參數(shù)info（i) locals：查看當(dāng)前棧幀局部變量的值quit：退出gdb?二、Linux下第一條程序-進(jìn)度條?1. 背景知識：

先看一段代碼：

代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

#include<stdio.h>#include<unistd.h>int main(){    printf("這是一個試驗程序");    sleep(3);                                                                                                                                                return 0;}

運行之后，會發(fā)現(xiàn)，printf竟然沒有打印，而是停了3秒之后才出現(xiàn)，相信你會說，你自己sleep了3秒，能怪人家不出現(xiàn)？請看下述代碼：

代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

printf("這是一個試驗程序 "); 

如果在printf加了回車換行，你會驚奇的發(fā)現(xiàn)，printf先打印，然后休眠了3秒之后代碼才結(jié)束，這是為何？好，知識點來了。

知識點1：

首先針對于沒有回車換行，為什么沒有？

是因為此時printf所要打印的內(nèi)容，儲存在了緩沖區(qū)，而有了 為什么就有了呢？

這涉及到了標(biāo)準(zhǔn)輸出（stdout）的緩沖機制，如下：

緩沖機制類型

行緩沖（Line-buffered）：遇到換行符 時自動刷新緩沖區(qū)（立即輸出內(nèi)容）。 全緩沖（Fully-buffered）：緩沖區(qū)滿或顯式刷新時才輸出。 無緩沖（Unbuffered）：立即輸出（如 stderr）。

而終端環(huán)境下的 stdout 默認(rèn)是行緩沖

因此兩段代碼的具體解釋如下：

代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

printf("這是一個試驗程序 ");  // 末尾有換行符sleep(3);

觸發(fā)刷新：換行符使緩沖區(qū)立即刷新，內(nèi)容立刻顯示在終端。 后續(xù)休眠：之后程序休眠 3 秒，用戶先看到輸出，再等待。 代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

printf("這是一個試驗程序");  // 無換行符sleep(3);

緩沖區(qū)未刷新：輸出內(nèi)容暫存于內(nèi)存緩沖區(qū)（未滿且未遇到 ）。 先休眠 3 秒：程序進(jìn)入休眠，此時終端無輸出。 程序結(jié)束時刷新：main 函數(shù)返回前，自動刷新所有緩沖區(qū)，內(nèi)容在休眠結(jié)束后顯示。

所以也就是說終端環(huán)境下stdout是行緩沖， 有刷新行緩沖區(qū)的功效，是！怎么證明？如下：

代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

int main(){    printf("這是一個試驗程序");    fflush(stdout);                                                                                                                                          sleep(3);                                                                                                                   return 0;                                                                                                               }                                                                                                                           

fflush是刷新緩沖區(qū)的，此時你便會看到，先打印結(jié)果，再休眠3秒，關(guān)于緩沖區(qū)的具體知識，在我們學(xué)習(xí)到Linux后面的時候就會明白

對于上述回車換行，我們見下一段代碼：

代碼語言：javascript代碼運行次數(shù)：0運行復(fù)制

int main(){    int cnt = 10;    while(cnt)    {        printf("這是一個倒計時：%2d ", cnt);        fflush(stdout);        cnt--;                                                                                                                                          sleep(1);    }    return 0;}

/r就是回車的作用，但是它沒有刷新緩沖區(qū)的功能，所以我們每次要進(jìn)行刷新緩沖區(qū)才能看到一個正常的倒計時，如下：

?2. 進(jìn)度條程序

有了前面的知識鋪墊，我們就可以寫一個Linux下第一條小程序進(jìn)度條如下所示：

首先，需要101個字符數(shù)組，因為最后一個需要放‘