【gdb】- 段错误调试

向右看齐 2022-05-30 07:21 187阅读 0赞

如果程序运行时出现段错误，用gdb可以很容易定位到究竟是哪一行引发的段错误，例如这个小程序：

### 段错误调试实例一： ###

#include <stdio.h>
    
    int main(void)
    {
    	int man = 0;
    	scanf("%d", man);
    	return 0;
    }

[zhangsan@localhost study-c]$ gcc -g gdb4.c -o gdb4
    [zhangsan@localhost study-c]$ ./gdb4
    dsd
    [zhangsan@localhost study-c]$ ./gdb4
    123
    Segmentation fault (core dumped)

调试过程如下：

[zhangsan@localhost study-c]$ gdb gdb4
    GNU gdb (GDB) 7.6.1
    Copyright (C) 2013 Free Software Foundation, Inc.
    ...
    Reading symbols from /home/zhangsan/study-c/gdb4...done.
    (gdb) run
    Starting program: /home/zhangsan/study-c/gdb4 
    1234   
    
    Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
    0x0000003d6b056ac0 in _IO_vfscanf_internal () from /lib64/libc.so.6
    (gdb) bt
    #0  0x0000003d6b056ac0 in _IO_vfscanf_internal () from /lib64/libc.so.6
    #1  0x0000003d6b0642bd in __isoc99_scanf () from /lib64/libc.so.6
    #2  0x000000000040050a in main () at gdb4.c:6

在gdb中运行，遇到段错误会自动停下来，这时可以用命令查看当前执行到哪一行代码了。gdb显示段错误出现在\_IO\_vfscanf函数中，用bt命令可以看到这个函数是被我们的scanf函数调用的，所以是scanf这一行代码引发的段错误。仔细观察程序发现是man前面少了个&。

我们在执行此程序的时候也许有一疑问，为什么在输入字母的时候没有报错，输入数字的时候就报错了呢？

如果有同学是从我前面的文章看过来的，会发现我此次编译没有加-Wall参数，那是因为如果我加了-Wall,在编译的时候就会报错了。

### 段错误调试实例二： ###

#include <stdio.h>
    
    int main(void)
    {
    	 int sum = 0, i = 0;
    	 char input[5];
    	
    	 scanf("%s", input);
    	 for (i = 0; input[i] != '\0'; i++) 
    	{
    		 if (input[i] < '0' || input[i] > '9')
    		 {
    		 	 printf("Invalid input!\n");
    			 sum = -1;
    			 break;
     		 }
     		 sum = sum*10 + input[i] - '0';
     	 }
     
    	 printf("input=%d\n", sum);
     	 return 0;
    }

然后输入一个超长的字符串，看看会发生什么：

[zhangsan@localhost study-c]$ gcc -Wall -g gdb5.c -o gdb5
    [zhangsan@localhost study-c]$ ./gdb5
    1234567890 
    Invalid input!
    input=-1

看起来正常。再来一次，这次输个更长的：

[zhangsan@localhost study-c]$ ./gdb5
    1234567890asdfghjkl
    Invalid input!
    input=-1

依，还是正常，再来：

[zhangsan@localhost study-c]$ ./gdb5
    1234567890aaasdfghjkwertyuitvgffgdf
    Invalid input!
    input=-1
    Segmentation fault (core dumped)

又出段错误了。我们按同样的方法用gdb调试看看：

[zhangsan@localhost study-c]$ gdb gdb5
    GNU gdb (GDB) 7.6.1
    ...
    Reading symbols from /home/zhangsan/study-c/gdb5...done.
    (gdb) run
    Starting program: /home/zhangsan/study-c/gdb5 
    123456879878djshahdgsahgdhsgah       
    Invalid input!
    input=-1
    
    Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
    0x0000686167736864 in ?? ()

不过错误在那行都没有显示出来。

### 总结： ###

想要写出Bug-free的程序是非常不容易的，即使scanf读入字符串这么一个简单的函数调用都会隐藏着各种各样的错误，有些错误现象是我们暂时没法解释的：为什么变量i的存储单元紧跟在input数组后面？为什么同样是访问越界，有时出段错误有时不出段错误？为什么访问越界的段错误在函数返回时才出现？还有最基本的问题，为什么scanf输入整型变量就必须要加&，否则就出

段错误，而输入字符串就不要加&？学C语言不可能不去了解底层计算机体系结构和操作系统的原理，不了解底层原理连一个scanf函数都没办法用好，更没有办法保证写出正确的程序。

至此gdb四篇文章就结束了。

1.[【gdb】- 单步执行和跟踪函数调用][gdb_-]

2.[【gdb】- 断点调试][gdb_- 1]

3.[【gdb】- 观察点调试][gdb_- 2]

4.【gdb】- 段错误调试

也没有什么好说的，共勉之吧！

当年学C语言的过程。

![20180307173521603][]  
图片来源  
作者：慕课网  
链接：https://www.zhihu.com/question/19909094/answer/288419603  
来源：知乎

[gdb_-]: http://blog.csdn.net/qq_37506868/article/details/79460178
[gdb_- 1]: http://blog.csdn.net/qq_37506868/article/details/79466900
[gdb_- 2]: http://blog.csdn.net/qq_37506868/article/details/79468275
[20180307173521603]: /images/20220530/4e650a89f5d54586b04e47bbd0fbe891.png