使用gdb调试go程序

开发程序过程中调试代码是开发者经常要做的一件事情,Go语言不像PHP、Python等动态语言,只要修改不需要编译就可以直接输出,而且可以动态的在运行环境下打印数据。当然Go语言也可以通过Println之类的打印数据来调试,但是每次都需要重新编译,这是一件相当麻烦的事情。我们知道在Python中有pdb/ipdb之类的工具调试,Javascript也有类似工具,这些工具都能够动态的显示变量信息,单步调试等。不过庆幸的是Go也有类似的工具支持:GDB。Go内部已经内置支持了GDB,所以,我们可以通过GDB来进行调试,那么本小节就来介绍一下如何通过GDB来调试Go程序。

另外建议纯go代码使用delve可以很好的进行Go代码调试

GDB调试简介

GDB是FSF(自由软件基金会)发布的一个强大的类UNIX系统下的程序调试工具。使用GDB可以做如下事情:

  1. 启动程序,可以按照开发者的自定义要求运行程序。
  2. 可让被调试的程序在开发者设定的调置的断点处停住。(断点可以是条件表达式)
  3. 当程序被停住时,可以检查此时程序中所发生的事。
  4. 动态的改变当前程序的执行环境。

目前支持调试Go程序的GDB版本必须大于7.1。

编译Go程序的时候需要注意以下几点

  1. 传递参数-ldflags “-s”,忽略debug的打印信息
  2. 传递-gcflags “-N -l” 参数,这样可以忽略Go内部做的一些优化,聚合变量和函数等优化,这样对于GDB调试来说非常困难,所以在编译的时候加入这两个参数避免这些优化。

常用命令

GDB的一些常用命令如下所示

  • list简写命令l,用来显示源代码,默认显示十行代码,后面可以带上参数显示的具体行,例如:list 15,显示十行代码,其中第15行在显示的十行里面的中间,如下所示。
  • break简写命令 b,用来设置断点,后面跟上参数设置断点的行数,例如b 10在第十行设置断点。
  • delete 简写命令 d,用来删除断点,后面跟上断点设置的序号,这个序号可以通过info breakpoints获取相应的设置的断点序号,如下是显示的设置断点序号。
  • backtrace简写命令 bt,用来打印执行的代码过程,如下所示:
  • infoinfo命令用来显示信息,后面有几种参数,我们常用的有如下几种:
    • info locals显示当前执行的程序中的变量值
    • info breakpoints显示当前设置的断点列表
    • info goroutines显示当前执行的goroutine列表,如下代码所示,带*的表示当前执行的
  • print简写命令p,用来打印变量或者其他信息,后面跟上需要打印的变量名,当然还有一些很有用的函数$len()和$cap(),用来返回当前string、slices或者maps的长度和容量。
  • whatis用来显示当前变量的类型,后面跟上变量名,例如whatis msg,显示如下:
  • next简写命令 n,用来单步调试,跳到下一步,当有断点之后,可以输入n跳转到下一步继续执行
  • continue简称命令 c,用来跳出当前断点处,后面可以跟参数N,跳过多少次断点
  • set variable该命令用来改变运行过程中的变量值,格式如:set variable <var>=<value>

调试过程

我们通过下面这个代码来演示如何通过GDB来调试Go程序,下面是将要演示的代码:

编译文件,生成可执行文件gdbfile:

通过gdb命令启动调试:

启动之后首先看看这个程序是不是可以运行起来,只要输入run命令回车后程序就开始运行,程序正常的话可以看到程序输出如下,和我们在命令行直接执行程序输出是一样的:

好了,现在我们已经知道怎么让程序跑起来了,接下来开始给代码设置断点:

上面例子b 23表示在第23行设置了断点,之后输入run开始运行程序。现在程序在前面设置断点的地方停住了,我们需要查看断点相应上下文的源码,输入list就可以看到源码显示从当前停止行的前五行开始:

现在GDB在运行当前的程序的环境中已经保留了一些有用的调试信息,我们只需打印出相应的变量,查看相应变量的类型及值:

接下来该让程序继续往下执行,请继续看下面的命令

每次输入c之后都会执行一次代码,又跳到下一次for循环,继续打印出来相应的信息。

设想目前需要改变上下文相关变量的信息,跳过一些过程,并继续执行下一步,得出修改后想要的结果:

最后稍微思考一下,前面整个程序运行的过程中到底创建了多少个goroutine,每个goroutine都在做什么:

通过查看goroutines的命令我们可以清楚地了解goruntine内部是怎么执行的,每个函数的调用顺序已经明明白白地显示出来了。

小结

本小节我们介绍了GDB调试Go程序的一些基本命令,包括runprintinfoset variablecoutinuelistbreak 等经常用到的调试命令,通过上面的例子演示,我相信读者已经对于通过GDB调试Go程序有了基本的理解,如果你想获取更多的调试技巧请参考官方网站的GDB调试手册,还有GDB官方网站的手册。

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