文章目录

  • 1. Linux下编译器，调试器安装
  • 2. GDB调试器介绍
    • 1. 概述
    • 2. 常用调试命令参数
  • 3. Linux下C++命令行调试实战
    • 0. 安装超级终端Terminator
    • 1. 准备代码
    • 2. 进入调试模式
    • 3. 调试过程
  • 4. Linux下vscode使用cmake和gdb：
  • 5. 补充：关于vscode的一些标识和快捷键

1. Linux下编译器，调试器安装

sudo apt updatesudo apt install build-essential gdb //安装三个软件

查看安装是否成功

gcc --versiong++ --versiongdb --version

2. GDB调试器介绍

1. 概述

  • GDB(GNU Debugger) 是一个用来调试 C/C++ 程序的功能的调试器，是Linux系统开发C/C++最常用的调试器

  • 程序员可以使用GDB来跟踪程序中的错误，从而减少程序员的工作量

  • Linux开发C/C++一定要熟悉GDB

  • VScode是通过调用GDB调试器来实现C/C++调试工作的，而vscode可以在linux和windows环境下运行

Windows中，常用的集成开发环境，如VS，VC等已经内嵌了相应的调试器

GDB的主要功能：

  • 设置断点（断点可以是条件表达式）
  • 使程序在指定的代码上暂停执行，便于观察
  • 单步执行程序，便于调试
  • 查看程序中变量值的变化
  • 动态改变程序的执行环境
  • 分析崩溃程序产生的core文件

2. 常用调试命令参数

调试开始：执行gdb [exefilename]，进入gdb调试程序，其中exfilename为要调试的执行文件名，以下命令后括号内为命令的简化使用，比如 run(r)，直接输入命令 r 就代表命令 run

help(h) #查看命令帮助，具体命令查询在gdb 中输入help + 命令run(r) #重新开始运行文件（run-text:加载文本文件，run-bin:加载二进制文件）start(s) #单步执行，运行程序，停在第一行执行语句list(l) #查看源代码（list-n从第n行开始查看代码。list+函数名：查看具体函数）set #设置变量的值next(n) #单步调试（逐过程，函数直接执行）step(s) #单步调试（逐语句，跳入自定义函数内部执行）backtrace(bt) #查看函数的调用栈帧和层级关系frame(f) #切换函数的栈帧info(i) #查看函数内部局部变量的数值finish #结束当前函数，返回到函数调用点continue(c) #继续执行print(p) #打印值及地址quit(q) #退出gdbbreak + num(b) #在某行达断点info + breakpoints #查看当前设置的所有断点delete + breakpoints num(d) #删除第num个断点display #跟踪查看具体的变量值undisplay #取消跟踪观察变量watch #被设置观察点的变量发生修改时，打印显示i watch #显示观察点enable breakpoints #启用断点disable breakpoints #禁用断点x #查看内存x/20xw 显示20个单元，16进制，4个字节没单元run argv[1] argv[2] #调试命令传参set follow-fork-mode child #Makefile项目管理，选择跟踪父子进程（fork）
  1. 编译源代码时需要加上 -g ，产生的可执行文件才能用 gdb 进行调试，例如：gcc -g main.cpp -o main
  2. 回车键：重复上一条命令

3. Linux下C++命令行调试实战

0. 安装超级终端Terminator

sudo apt install terminator

具体使用方法可以查看博文：第七章：超级终端Terminator

1. 准备代码

创建一个C++源代码文件 src/04_debug/sum.cpp，添加以下代码

#include using namespace std;int main(int argc, char const *argv[]){    int N = 100;    int sum = 0;    int i = 1;        while(i <= N){        sum = sum + i;        i = i + 1;    }        cout << "sum = " << sum <<endl;    cout << "The program is over " <<endl;        return 0;}

2. 进入调试模式

在进入调试模式之前，先编译源代码，如下过程。

普通编译方式

g++ sum.cpp -o no_g.out

编译出用于调试的可执行文件

g++ -g sum.cpp -o yes_g.out

使用gdb命令进行调试，如果我们调试 no_g.out ，将会提示错误。因为no_g.out这个可执行文件不包含用于调试的信息，输入quit再按回车即可，通过gdb yes_g.out指令执行包含调试信息的可执行文件，看到以下输出

此时可以正常进入调试

3. 调试过程

直接执行

run

或者使用简写r，运行结果如下图

在第11行打断点

break 11

运行结果如下图

也可以使用简写的方式，在第12行打断点

b 12

结果如下图

使用info breakpoints指令或者指令简写i b查看当前的断点，如下图结果

使用run指令或者r指令执行程序，此时命中了第11行断点，如下图内容

此时可以查看变量的值，如查看i的值，可以使用print i或者p i指令，如下图

此时程序执行到第11行处，如果我们需要继续执行，输入continue指令并按回车即可，程序将执行到代码的第12行，如下图

因为我们是在while循环体内，i的值将不断变化，如果我们需要跟踪i值的变化，需要输入display i指令即可，再输入continue指令让程序单步执行，每次都会打印i的值，如下图

可以观察到，通过循环，又回到了第一个断点，此时i的值已经变成了2。在gdb调试中，如果我们只按回车键，gdb将执行我们最后一次输入的指令，所以我们可以一直按回车键继续让程序单步执行。

当断点执行都某个位置时，我们想要查看断点附近5行的代码，可以执行list指令进行查看，如下图

4. Linux下vscode使用cmake和gdb：

  1. vscode中安装插件：cmake tools插件，cmake插件。C/C++ 插件

  2. 书写CMakeLists.txt，编译得到可执行文件：具体步骤查看博文：3.7.1 外部构建方式举例，然后调试通过CMake编译得到的可执行文件

  3. 注意，在CMakeLists.txt文件中不要优化编译-O2，与调试会发送冲突，并添加可调试指令

  4. 点击左侧调试按钮，选择编译环境

  5. 选择配置

  6. 此时显示launch.json文件，替换program属性值为需要调试的可执行文件【绝对路径】

参数解释：preLaunchTask: 该参数定义调试器启动之前的执行任务。默认配置文件中可能并不包含该参数，我们需要手动添加，用于自动编译变更后的 C++ 代码。该字段的功能是根据taks.json文件自动编译新的可执行文件。tasks.json文件的目的就是做调试之前的编译工作，程序员无须反复编译

  1. 通过 terminal -> Configure Default Build Task 菜单，并选择 Create tasks.json file from template -> Others 选项创建任务配置文件，文件创建位置为 .vscode/tasks.json，默认配置内容如下
{ // See https://go.microsoft.com/fwlink/" />
  1. 此时再按下F5就会自动化调试，不用手动编译，会生成新的可执行文件进行调试
5. 补充：关于vscode的一些标识和快捷键
换行符的区别
 
高频使用快捷键：

 在 Ctrl+P 窗口下还可以:
  • 直接输入文件名，跳转到文件
  • ? 列出当前可执行的动作
  • ! 显示 Errors或 Warnings，也可以 Ctrl+Shift+M
  • : 跳转到行数，也可以 Ctrl+G 直接进入
  • @ 跳转到 symbol（搜索变量或 者函数），也可以 Ctrl+Shift+O 直接进入
  • @ 根据分类跳转 symbol，查找属性或函数，也可以 Ctrl+Shift+O 后输入:进入
  • #根据名字查找 symbol，也可以 Ctrl+T
快捷键：编辑器与窗口管理
  • 打开一个新窗口：Ctrl+Shift+N
  • 关闭窗口：Ctrl+Shift+W
  • 同时打开多个编辑器（查看多个文件）
  • 新建文件 Ctrl+N
  • 文件之间切换 Ctrl+Tab
  • 切出一个新的编辑器（最多 3 个） Ctrl+\，也可以按住 Ctrl 鼠标点击 Explorer 里的文件名
  • 左中右 3 个编辑器的快捷键 Ctrl+1 Ctrl+2 Ctrl+3
3 个编辑器之间循环切换 Ctrl+
  • 编辑器换位置， Ctrl+k然后按 Left或 Right
     ↓ 代码编辑相关的快捷键 ↓
快捷键：格式调整
  • 代码行缩进 Ctrl+[ 、 Ctrl+]
  • Ctrl+C 、 Ctrl+V 复制或剪切当前行/当前选中内容
  • 代码格式化：Shift+Alt+F，或 Ctrl+Shift+P 后输入 format code
  • 上下移动一行：Alt+Up 或 Alt+Down
  • 向上向下复制一行：Shift+Alt+Up 或 Shift+Alt+Down
  • 在当前行下边插入一行 Ctrl+Enter
  • 在当前行上方插入一行 Ctrl+Shift+Enter
快捷键：光标相关
  • 移动到行首：Home
  • 移动到行尾：End
  • 移动到文件结尾：Ctrl+End
  • 移动到文件开头：Ctrl+Home
  • 移动到定义处：F12
  • 定义处缩略图：只看一眼而不跳转过去 Alt+F12
  • 移动到后半个括号：Ctrl+Shift+]
  • 选择从光标到行尾：Shift+End
  • 选择从行首到光标处：Shift+Home
  • 删除光标右侧的所有字：Ctrl+Delete
  • 扩展/缩小选取范围：Shift+Alt+Left 和 Shift+Alt+Right
  • 多行编辑(列编辑)：Alt+Shift+鼠标左键，Ctrl+Alt+Down/Up
  • 同时选中所有匹配：Ctrl+Shift+L
  • Ctrl+D 下一个匹配的也被选中 (在 sublime 中是删除当前行，后面自定义快键键中，设置与 Ctrl+Shift+K 互换了)
  • 回退上一个光标操作：Ctrl+U
快捷键：重构代码
  • 找到所有的引用：Shift+F12
  • 同时修改本文件中所有匹配的：Ctrl+F12
  • 重命名：比如要修改一个方法名，可以选中后按 F2，输入新的名字，回车，会发现所有的文件都修改了
  • 跳转到下一个 Error 或 Warning：当有多个错误时可以按 F8 逐个跳转
  • 查看 diff：在 explorer 里选择文件右键 Set file to compare，然后需要对比的文件上右键选择 Compare with file_name_you_chose
快捷键：查找替换
  • 查找 Ctrl+F
  • 查找替换 Ctrl+H
  • 整个文件夹中查找 Ctrl+Shift+F
快捷键：显示相关
  • 全屏：F11
  • zoomIn/zoomOut：Ctrl +/-
  • 侧边栏显/隐：Ctrl+B
  • 显示资源管理器 Ctrl+Shift+E
  • 显示搜索 Ctrl+Shift+F
  • 显示 Git Ctrl+Shift+G
  • 显示 Debug Ctrl+Shift+D
  • 显示 Output Ctrl+Shift+U
固定打开的文件
  • 双击标题栏或文件栏中的文件
参考博文：基于VSCode和CMake实现C/C++开发 | Linux篇