1. GDB入门：调试，从认识GDB开始

说实话，我刚开始做嵌入式开发那会儿，调试基本靠printf。代码里到处塞打印语句，编译、下载、看串口输出，改一行代码就得重复一遍流程。直到有位老同事看我折腾了半天，丢过来一句：「你试试GDB。」

嗯，从那以后，我再也没回到printf调试的老路上去。

1.1 什么是GDB

GDB，全称GNU Project Debugger。说白了，就是一个让你能「看穿」程序运行状态的工具。

你想想看，程序跑起来之后，变量值是多少？函数调用到了哪一层？内存里到底存了什么？这些平时看不到的东西，GDB都能让你实时观察。它就像程序的CT机，哪里有问题，扫一眼就知道了。

我个人习惯把GDB分成两种用法：

• 本地调试：在PC上直接调试本机的程序
• 远程调试：调试嵌入式设备、服务器上的程序

做嵌入式的人，大部分时间都在用远程调试。我在项目中遇到过最典型的情况——板子跑着跑着就死机了，串口打印最后一条信息停在某个函数入口。这时候用GDB连上去，看调用栈，问题往往一目了然。

1.2 GDB能做什么

我总结了一下，GDB的核心能力就这五条：

能力	说明	我常用的场景
启动程序	指定参数、环境变量来运行程序	调试带命令行参数的工具
设置断点	在指定行、函数、条件处暂停	定位崩溃前的最后状态
查看变量	打印变量值、内存内容、寄存器	检查指针是否越界
单步执行	一行一行或一条指令一条指令地跑	追踪逻辑分支走向
分析堆栈	查看函数调用链、回溯崩溃点	排查段错误、死锁

其中堆栈分析这块，是我们这门课的核心。为什么？因为90%的疑难杂症，最后都落在调用栈上。我曾经花了两天查一个内存踩踏问题，最后用GDB的backtrace命令，十分钟就定位到了。

1.3 GDB的安装与启动

安装GDB其实很简单。不同平台略有差异，我列个表：

平台	安装命令
Ubuntu/Debian	sudo apt install gdb
CentOS/RHEL	sudo yum install gdb
macOS	brew install gdb
Windows	安装MinGW或WSL后使用

装完之后，验证一下：

$ gdb --version
GNU gdb (Ubuntu 12.1-0ubuntu1~22.04) 12.1
...

看到版本号，就说明装好了。

启动GDB有两种方式：

1. 直接调试可执行文件：gdb ./my_program
2. 附加到正在运行的进程：gdb -p 1234（1234是进程PID）

我个人更常用第一种。但如果你遇到程序已经跑起来、突然卡住的情况，第二种方式就派上用场了。我记得有一次，一个服务进程CPU飙到100%，我直接gdb -p附上去，看到它在死循环里打转——嗯，一个循环条件写错了。

1.4 GDB的基本命令概览

GDB的命令很多，但常用的其实就十几个。我刚开始学的时候，记不住那么多，就只记了下面这些：

命令	缩写	作用
run	r	运行程序
break	b	设置断点
next	n	单步跳过（不进入函数）
step	s	单步进入（进入函数内部）
continue	c	继续运行到下一个断点
print	p	打印变量值
backtrace	bt	查看函数调用栈
info	i	查看各种信息（如info registers）
quit	q	退出GDB

来一个最简单的例子。假设我们有这么一段代码：

// test.c
#include <stdio.h>

void func() {
    int a = 10;
    printf("a = %d\n", a);
}

int main() {
    func();
    return 0;
}

编译：gcc -g -o test test.c

启动GDB：

$ gdb ./test
(gdb) break func          # 在func函数入口设断点
(gdb) run                 # 运行程序
(gdb) next                # 单步执行
(gdb) print a             # 打印变量a的值
(gdb) continue            # 继续运行
(gdb) quit                # 退出

看到没？就这么几行命令，你就能控制程序的每一步执行，还能随时查看变量。我当时第一次用的时候，感觉就像开了上帝视角。

知识体系总览

下面这张图，是我梳理的GDB入门知识结构。你可以把它当作整个课程的地图：

这张图把GDB入门的知识点串起来了。你可以看到，堆栈分析是我们这门课的核心，后面的章节都会围绕它展开。

好了，第一章就到这里。记住，调试不是靠猜，而是靠工具。GDB就是你手里最趁手的工具之一。下一章，我们开始真正动手——编译带调试信息的程序，然后跑第一个GDB会话。

可可精品资料库