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