第01课：调试信息与调试原理

Posted 2021-02-01 wzqstudy

　　Linux下C/C++程序开发，即使使用Makefile、Cmake等编译工具，其最终都是调用GCC这一编译工具组的。这里说的工具组，是因为编译C程序和C++程序使用的编译工具还是有一点差别的，一般编译C程序使用GCC，编译C++程序使用G++。（下文统一使用GCC这一名词代指）。

　　我使用的操作系统是Deepin。如果你机器上没有GCC和GDB，可以安装一下。

　　　　debian系列的使用  apt-get

　　　　redhat系列的使用  yum

 

　　一般要调试某个程序，为了能清晰地看到调试的每一行代码、调用的堆栈信息、变量名和函数名等信息，需要调试程序含有调试符号信息。使用GCC编译程序时，如果加上-g选项即可在编译后的程序中保留调试符号信息。举个例子，以下命令将生成一个带调试信息的程序hello_server。

　　　　gcc -g -o hello_server hello_server.c

　　那么如何判断hello_server是否带有调试信息呢？我们使用GDB来调试一下这个程序，GDB会显示正确读取到改程序的调试信息，在打开的Linux Shell终端输入gdb hello_server查看显示结果即可：

GDB加载成功以后，会显示如下信息：

　　　　　　Reading symbols from hello_server...done.

 

另外补充两点说明：

　　-- 本课程里虽然以GCC为例，但-g选项实际上同样适用于MakeFile、Cmake等工具编译生成的Linux程序。

　　-- 在实际生成调试程序时，一般不仅要加上-g选项，也建议关闭编译器的程序优化选项。编译器的程序优化选项一般有五个级别，从O0-O4，O0表示不优化，从O1-O4优化级别越来越高，O4最高。这样做的目的是为了调试的时候，符号文件显示的调试变量等能与源代码完全对应起来。举个例子，假设有以下代码：

int func()
{
   int a = 1;
   int b = a + 1;
   int c = a + b;
   return a + b + c;       
}

int main()
{
     int a = func();
     printf("%d
",a);
}

　　在此代码中，由于在main()函数中调用了func()函数，而func()函数值可以在编译期间直接算出来，如果开启了优化选项，在实际调试的时候，这个函数中的局部变量a，b，c，被直接的值取而代之（即编译器计算得出的值，a直接使用1，b直接使用2，c直接使用3，不会产生通过a计算b，通过a、b计算c的指令），甚至连函数func（）也可能被优化掉。如果出现这种情况，调试显示的代码和实际代码可能就会有差异了，这会给排查问题带来困难。当然，上面说的优化现象是否一定会出现，不同版本的编译器可能会有不同的行为。总之一句话，建议生成调试文件时关闭编译器优化选项。