GDB是什么
调试程序
程序中出现的语法错误可以借助编译器解决；但逻辑错误则只能靠自己解决。实际场景中解决逻辑错误最高效的方法，就是借助调试工具对程序进行调试。
所谓调试（Debug），就是让代码一步一步慢慢执行，跟踪程序的运行过程。比如，可以让程序停在某个地方，查看当前所有变量的值，或者内存中的数据；也可以让程序一次只执行一条或者几条语句，看看程序到底执行了哪些代码。
也就是说，通过调试程序，我们可以监控程序执行的每一个细节，包括变量的值、函数的调用过程、内存中数据、线程的调度等，从而发现隐藏的错误或者低效的代码。
GDB的作用
GDB 全称“GNU symbolic debugger”，从名称上不难看出，它诞生于 GNU 计划（同时诞生的还有 GCC、Emacs 等），是 Linux 下常用的程序调试器。发展至今，GDB 已经迭代了诸多个版本，当下的 GDB 支持调试多种编程语言编写的程序，包括 C、C++、Go、Objective-C、OpenCL、Ada等。实际场景中，GDB 更常用来调试 C 和 C++程序。
总的来说，借助 GDB调试器可以实现以下几个功能：
程序启动时，可以按照我们自定义的要求运行程序，例如设置参数和环境变量；
可使被调试程序在指定代码处暂停运行，并查看当前程序的运行状态（例如当前变量的值，函数的执行结果等），即支持断点调试；
程序执行过程中，可以改变某个变量的值，还可以改变代码的执行顺序，从而尝试修改程序中出现的逻辑错误。
GDB安装

1、通过包管理器进行安装
$ yum -y install gdb

2、源码安装GDB
在gdb源码包上面下载相应的版本进行安装即可。

3、查看GDB版本
输入gdb -v,即可查看当前安装的gdb的版本。
如果显示出gdb的版本，也说明了安装成功。
GDB的用法
常用调试命令
GDB 的主要功能就是监控程序的执行流程。这也就意味着，只有当源程序文件编译为可执行文件并执行时，并且该文件中必须包含必要的调试信息（比如各行代码所在的行号、包含程序中所有变量名称的列表（又称为符号表）等），GDB才会派上用场。
所以在编译时需要使用 gcc/g++ -g 选项编译源文件，才可生成满足 GDB 要求的可执行文件


gdb启动时会默认打印一堆免责条款，通过添加 --silent（或者 -q、--quiet）选项，可将这部分信息屏蔽掉。
下面先用个例子运行下上述调试命令

接下来分别介绍下各个命令的用法
GDB 断点调试
启动程序
根据不同场景的需要，GDB 调试器提供了多种方式来启动目标程序，其中最常用的就是run 指令，其次为 start 指令。也就是说，run和 start 指令都可以用来在 GDB 调试器中启动程序，它们之间的区别是：
    默认情况下，run 指令会一直执行程序，直到执行结束。如果程序中手动设置有断点，则 run指令会执行程序至第一个断点处；
    start 指令会执行程序至main()主函数的起始位置，即在main()函数的第一行语句处停止执行（该行代码尚未执行）。
break命令
break 命令（可以用b 代替）常用的语法格式有以下 2 种。
1、(gdb) break location      // b location
2、(gdb) break ... if cond   // b .. if cond

    第一种格式中，location 用于指定打断点的具体位置，其表示方式有多种，如表 1 所示。


第二种格式中，… 可以是表 1 中所有参数的值，用于指定打断点的具体位置；cond 为某个表达式。整体的含义为：每次程序执行到 … 位置时都计算 cond 的值，如果为 True，则程序在该位置暂停；反之，程序继续执行。另外也可以用condition 为断点设置命中条件。
tbreak和rbreak命令
tbreak 命令可以看到是 break 命令的另一个版本，tbreak 和 break 命令的用法和功能都非常相似，唯一的不同在于，使用 tbreak 命令打的断点仅会作用 1 次，即使程序暂停之后，该断点就会自动消失。
和 break 和 tbreak 命令不同，rbreak命令的作用对象是 C、C++ 程序中的函数，它会在指定函数的开头位置打断点。语法格式
(gdb) tbreak regex

其中 regex 为一个正则表达式，程序中函数的函数名只要满足 regex条件，tbreak 命令就会其内部的开头位置打断点。值得一提的是，tbreak 命令打的断点和 break 命令打断点的效果是一样的，会一直存在，不会自动消失。
示例

删除或禁用断点
删除断点
如果之前建立的断点不再需要或者暂时不需要，该如何删除或者禁用呢？常用的方式有 2 种：
    使用 quit 命令退出调试，然后重新对目标程序启动调试，此方法会将消除上一次调试操作中建立的所有断点；
    使用专门删除或禁用断点的命令，既可以删除某一个断点，也可以删除全部断点。
无论是普通断点、观察断点还是捕捉断点，都可以使用 clear 或者 delete 命令进行删除。
clear 命令可以删除指定位置处的所有断点，常用的语法格式如下所示：
(gdb) clear location

参数location 通常为某一行代码的行号或者某个具体的函数名。当 location 参数为某个函数的函数名时，表示删除位于该函数入口处的所有断点。
delete 命令（可以缩写为 d）通常用来删除所有断点，也可以删除指定编号的各类型断点，语法格式如下：
delete [breakpoints] [num]
其中，breakpoints 参数可有可无，num 参数为指定断点的编号，其可以是delete 删除某一个断点，而非全部。
如果不指定 num参数，则 delete 命令会删除当前程序中存在的所有断点。

禁用断点
禁用断点可以使用 disable 命令，语法格式如下：
disable [breakpoints] [num...]

breakpoints 参数可有可无；num...表示可以有多个参数，每个参数都为要禁用断点的编号。如果指定 num...，disable 命令会禁用指定编号的断点；反之若不设定 num...，则 disable 会禁用当前程序中所有的断点。
对于禁用的断点，可以使用enable 命令激活，该命令的语法格式有多种，分别对应有不同的功能：

其中，breakpoints 参数可有可无；num...表示可以提供多个断点的编号，enable命令可以同时激活多个断点。
观察断点监控变量值的变化
观察断点
要知道，GDB 调试器支持在程序中打 3 种断点，分别为普通断点、观察断点和捕捉断点。其中 break 命令打的就是普通断点，而 watch 命令打的为观察断点。
使用 GDB 调试程序的过程中，借助观察断点可以监控程序中某个变量或者表达式的值，只要发生改变，程序就会停止执行。相比普通断点，观察断点不需要我们预测变量（表达式）值发生改变的具体位置
(gdb) watch cond

和 watch 命令功能相似的，还有 rwatch 和awatch 命令。其中：
    rwatch 命令：只要程序中出现读取目标变量（表达式）的值的操作，程序就会停止运行；
    awatch 命令：只要程序中出现读取目标变量（表达式）的值或者改变值的操作，程序就会停止运行。
示例

查看变量或表达式的值
对于在调试期间查看某个变量或表达式的值，GDB 调试器提供有 2 种方法，即使用 print 命令或者 display命令。
print 命令
它的功能就是在 GDB 调试程序的过程中，输出或者修改指定变量或者表达式的值。
print 命令可以缩写为 p，最常用的语法格式如下所示：
(gdb) print num
(gdb) p num

其中，参数 num 用来代指要查看或者修改的目标变量或者表达式。
当程序中包含多个作用域不同但名称相同的变量或表达式时，可以借助::运算符明确指定要查看的目标变量或表达式。::运算符的语法格式如下：
(gdb) print file::variable
(gdb) print function::variable

其中 file用于指定具体的文件名，funciton 用于指定具体所在函数的函数名，variable表示要查看的目标变量或表达式。
另外，print也可以打印出类或者结构体变量的值。
####　display 命令
和 print 命令一样，display 命令也用于调试阶段查看某个变量或表达式的值，它们的区别是，使用 display 命令查看变量或表达式的值，每当程序暂停执行（例如单步执行）时，GDB 调试器都会自动帮我们打印出来，而 print 命令则不会。
也就是说，使用 1 次 print 命令只能查看 1 次某个变量或表达式的值，而同样使用 1 次 display 命令，每次程序暂停执行时都会自动打印出目标变量或表达式的值。因此，当我们想频繁查看某个变量或表达式的值从而观察它的变化情况时，使用 display 命令可以一劳永逸。
display 命令没有缩写形式，常用的语法格式如下 2 种：
(gdb) display expr
(gdb) display/fmt expr
    注意，display 命令和 /fmt 之间不要留有空格。以 /x 为例，应写为 (gdb)display/x expr。

GDB单步调试
根据实际场景的需要，GDB 调试器共提供了 3 种可实现单步调试程序的方法，即使用 next、step 和 until 命令。换句话说，这 3 个命令都可以控制 GDB调试器每次仅执行 1 行代码，但除此之外，它们各自还有不同的功能。

next命令
next 是最常用来进行单步调试的命令，其最大的特点是当遇到包含调用函数的语句时，无论函数内部包含多少行代码，next 指令都会一步执行完。也就是说，对于调用的函数来说，next 命令只会将其视作一行代码。
next 命令可以缩写为n 命令，使用方法也很简单，语法格式如下：
(gdb) next count

step命令
通常情况下，step 命令和next命令的功能相同，都是单步执行程序。不同之处在于，当step 命令所执行的代码行中包含函数时，会进入该函数内部，并在函数第一行代码处停止执行。
step 命令可以缩写为 s命令，用法和 next 命令相同，语法格式如下：
(gdb) step count

until命令
until 命令可以简写为 u 命令，有 2 种语法格式，如下所示：
1、(gdb) until
2、(gdb) until location

其中，参数 location为某一行代码的行号。
不带参数的 until命令，可以使 GDB调试器快速运行完当前的循环体，并运行至循环体外停止。注意，until 命令并非任何情况下都会发挥这个作用，只有当执行至循环体尾部（最后一行代码）时，until命令才会发生此作用；反之，until命令和 next 命令的功能一样，只是单步执行程序。

return命令
实际调试时，在某个函数中调试一段时间后，可能不需要再一步步执行到函数返回处，希望直接执行完当前函数，这时可以使用 finish命令。与finish 命令类似的还有 return 命令，它们都可以结束当前执行的函数。

finish命令
finish 命令和 return命令的区别是，finish命令会执行函数到正常退出；而 return 命令是立即结束执行当前函数并返回，也就是说，如果当前函数还有剩余的代码未执行完毕，也不会执行了。除此之外，return命令还有一个功能，即可以指定该函数的返回值。

jump命令
jump 命令的功能是直接跳到指定行继续执行程序，其语法格式为：
(gdb) jump location
其中，location 通常为某一行代码的行号。
也就是说，jump 命令可以略过某些代码，直接跳到 location处的代码继续执行程序。这意味着，如果你跳过了某个变量（对象）的初始化代码，直接执行操作该变量（对象）的代码，很可能会导致程序崩溃或出现其它 Bug。另外，如果 jump跳转到的位置后续没有断点，那么 GDB会直接执行自跳转处开始的后续代码。

GDB search 命令
调试文件时，某些时候可能会去找寻找某一行或者是某一部分的代码。可以使用 list 显示全部的源码，然后进行查看。当源文件的代码量较少时，我们可以使用这种方式搜索。如果源文件的代码量很大，使用这种方式寻找效率会很低。所以 GDB中提供了相关的源代码搜索的的search命令。
search 命令的语法格式为：
search <regexp>
reverse-search <regexp>
第一项命令格式表示从当前行的开始向前搜索，后一项表示从当前行开始向后搜索。其中regexp 就是正则表达式，正则表达式描述了一种字符串匹配的模式，可以用来检查一个串中是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串。很多的编程语言都支持使用正则表达式。
查看堆栈信息
backtrace 命令
backtrace 命令用于打印当前调试环境中所有栈帧的信息，常用的语法格式如下：
(gdb) backtrace [-full] [n]
其中，用 [ ] 括起来的参数为可选项，它们的含义分别为：
    n：一个整数值，当为正整数时，表示打印最里层的 n 个栈帧的信息；n为负整数时，那么表示打印最外层n个栈帧的信息；
    -full：打印栈帧信息的同时，打印出局部变量的值。
注意，当调试多线程程序时，该命令仅用于打印当前线程中所有栈帧的信息。如果想要打印所有线程的栈帧信息，应执行thread apply all backtrace命令。

frame 命令
frame命令的常用形式有 2 个：
    根据栈帧编号或者栈帧地址，选定要查看的栈帧，语法格式如下：
(gdb) frame spec
该命令可以将 spec 参数指定的栈帧选定为当前栈帧。spec 参数的值，常用的指定方法有 3 种：
    通过栈帧的编号指定。0 为当前被调用函数对应的栈帧号，最大编号的栈帧对应的函数通常就是 main() 主函数；
    借助栈帧的地址指定。栈帧地址可以通过 info frame 命令（后续会讲）打印出的信息中看到；
    通过函数的函数名指定。注意，如果是类似递归函数，其对应多个栈帧的话，通过此方法指定的是编号最小的那个栈帧。
除此之外，对于选定一个栈帧作为当前栈帧，GDB 调试器还提供有up 和down两个命令。其中，up命令的语法格式为：
(gdb) up n

其中 n为整数，默认值为 1。该命令表示在当前栈帧编号（假设为 m）的基础上，选定 m+n为编号的栈帧作为新的当前栈帧。
相对地，down 命令的语法格式为：
(gdb) down n

其中n为整数，默认值为 1。该命令表示在当前栈帧编号（假设为 m）的基础上，选定m-n 为编号的栈帧作为新的当前栈帧。
    借助如下命令，我们可以查看当前栈帧中存储的信息：
(gdb) info frame

该命令会依次打印出当前栈帧的如下信息：
    当前栈帧的编号，以及栈帧的地址；
    当前栈帧对应函数的存储地址，以及该函数被调用时的代码存储的地址
    当前函数的调用者，对应的栈帧的地址；
    编写此栈帧所用的编程语言；
    函数参数的存储地址以及值；
    函数中局部变量的存储地址；
    栈帧中存储的寄存器变量，例如指令寄存器（64位环境中用 rip 表示，32为环境中用eip 表示）、堆栈基指针寄存器（64位环境用 rbp表示，32位环境用 ebp表示）等。
除此之外，还可以使用info args命令查看当前函数各个参数的值；使用info locals命令查看当前函数中各局部变量的值。
调试正在执行的程序
如果调试正在执行中的程序，首先需要找到正在运行程序的进程号PID，之后可以用下面三个命令进行调试，进入正常的调试流程。
1) gdb attach PID
2) gdb 文件名 PID
3) gdb -p PID

示例：

注意，当 GDB 调试器成功连接到指定进程上时，程序执行会暂停。如上所示，程序暂停至第 6 行代码num++的位置，此时可以通过断点调试、逐步运行等方式监控程序的执行过程。例如：
注意，当调试完成后，如果想令当前程序进行执行，消除调试操作对它的影响，需手动将 GDB 调试器与程序分离，分离过程分为 2 步：
    执行 detach 指令，使GDB调试器和程序分离；
    执行 quit（或q）指令，退出GDB调试。

调试执行异常崩溃的程序
在Linux操作系统中，当程序执行发生异常崩溃时，系统可以将发生崩溃时的内存数据、调用堆栈情况等信息自动记录下载，并存储到一个文件中，该文件通常称为core 文件，Linux 系统所具备的这种功能又称为核心转储（core dump）。幸运的是，GDB 对core 文件的分析和调试提供有非常强大的功能支持，当程序发生异常崩溃时，通过GDB 调试产生的 core文件，往往可以更快速的解决问题。
这里就先不写如何设置core dump文件目录了，可以自行了解。
写个程序验证一下：

编译运行
可以根据生成时间查找core dump文件
用gdb进行调试