要使用GDB调试C++程序，必须先用-g编译生成调试信息，再通过gdb ./program启动；设置断点可用break行号或函数名，运行程序用run，单步执行用next或step，查看变量用print，检查调用栈用backtrace，附加到进程用attach PID，结合display、条件断点和日志功能可提升效率。
调试是开发过程中不可或缺的一环，尤其是在C++这种偏底层、容易出现内存错误和逻辑问题的语言中。GDB（GNU Debugger）作为Linux环境下最强大的调试工具之一，能够帮助开发者快速定位程序中的错误。下面详细介绍如何使用GDB进行C++程序的调试，包括常用命令与断点设置技巧。
编译程序时启用调试信息
要使用GDB有效调试C++程序，必须在编译时加入-g选项，以便将调试信息（如变量名、行号等）嵌入可执行文件。
示例：
- g++ -g -o myprogram main.cpp
不加-g的话，GDB无法查看变量值或准确跳转到源码行。
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启动GDB并加载程序
使用以下命令启动GDB：
- gdb ./myprogram
进入GDB交互界面后，可以通过run（或简写r）启动程序：
- (gdb) run
- (gdb) run arg1 arg2 # 带命令行参数启动
设置断点：精准控制程序执行
断点是调试的核心功能，可以让程序运行到指定位置暂停。
- break main —— 在main函数入口处设断点
- break 20 —— 在当前文件第20行设断点
- break filename.cpp:25 —— 在指定文件第25行设断点
- break func_name —— 在函数func_name入口处设断点
- info breakpoints —— 查看所有已设置的断点
- delete 1 —— 删除编号为1的断点
- clear 20 —— 清除第20行的断点
条件断点在循环或频繁调用的函数中非常有用：
- break 30 if i == 5 —— 当变量i等于5时才中断
程序执行控制命令
GDB提供多种方式控制程序的逐步执行：
- run —— 启动或重新启动程序
- continue (c) —— 继续运行直到下一个断点
- next (n) —— 执行下一行（不进入函数内部）
- step (s) —— 单步执行，遇到函数则进入
- finish —— 执行完当前函数并返回
- until —— 跳出循环或运行到指定行
- quit (q) —— 退出GDB
查看变量与表达式值
在暂停状态下，可以查看变量内容和表达式结果：
- print variable_name（或p）—— 输出变量值
- print &variable —— 查看变量地址
- print func() —— 调用函数（慎用，可能改变状态）
- display x —— 每次暂停时自动显示x的值
- undisplay num —— 取消自动显示（num为display编号）
对于复杂类型如STL容器，GDB默认可能显示不友好，建议安装python-pwndbg或gdb-dashboard增强插件提升可读性。
调用栈与函数调用追踪
当程序崩溃或中断时，查看调用栈有助于理解执行路径：
- backtrace（或bt）—— 显示完整的函数调用栈
- frame n —— 切换到第n层栈帧
- up / down —— 在栈帧之间上下移动
- info args —— 查看当前函数的参数值
- info locals —— 查看当前函数内所有局部变量
处理段错误（Segmentation Fault）
当程序因非法内存访问崩溃时，GDB能精确定位出错位置：
- 运行run触发崩溃
- 使用bt查看调用栈
- 结合frame和print检查指针是否为空或越界
例如，若某行出现Program received signal SIGSEGV，说明发生了段错误，此时立即使用bt即可看到出错调用链。
附加到正在运行的进程
对于长时间运行或服务类程序，可以动态附加GDB进行调试：
- gdb ./myprogram PID —— 通过进程ID附加
- attach PID —— 在GDB中附加到指定进程
- detach —— 调试结束后分离进程
此方法适用于排查死锁、资源泄漏等问题。
实用调试技巧
- 设置启动脚本：创建.gdbinit文件，预设常用命令或别名
- 记录调试过程：set logging on 可将GDB输出保存到日志文件
- 信号处理：使用handle SIGPIPE nostop noprint忽略某些信号干扰
- 反向调试（需支持）：部分版本支持reverse-step和reverse-next，用于回退执行
基本上就这些。掌握GDB的关键在于熟练运用断点、单步执行和变量查看功能。配合良好的编译习惯和代码结构，GDB能极大提升C++程序的调试效率。不复杂但容易忽略的是记得始终用-g编译，并在发布前移除调试信息以减小体积。
