操作系统会记录运行过程中所有行为、资源申请、内存使用情况，当程序出现异常情况时，操作系统就会把它记录的情况写入到core文件，这个行为叫吐核。linux系统为了让用户有良好的体验，默认设置为不吐核. 在命令行执行：ulimit -c unlimited，该命令只是临时有效，如果想长期有效需要把它写入终端配置文件。

ulimit

ulimit – 用户资源限制命令

1、说明: ulimit用于shell启动进程所占用的资源.
2、类别: shell内建命令
3、语法格式: ulimit [-acdfHlmnpsStvw] [size]
4、参数介绍:

-H 设置硬件资源限制.
-S 设置软件资源限制.
-a 显示当前所有的资源限制.
-c size:设置core文件的最大值.单位:blocks
-d size:设置数据段的最大值.单位:kbytes
-f size:设置创建文件的最大值.单位:blocks
-l size:设置在内存中锁定进程的最大值.单位:kbytes
-m size:设置可以使用的常驻内存的最大值.单位:kbytes
-n size:设置内核可以同时打开的文件描述符的最大值.单位:n
-p size:设置管道缓冲区的最大值.单位:kbytes
-s size:设置堆栈的最大值.单位:kbytes
-t size:设置CPU使用时间的最大上限.单位:seconds
-v size:设置虚拟内存的最大值.单位:kbytes 5,简单实例:

-c是显示：core file size 如果这个值为0，则无法生成core文件。所以可以使用：ulimit -c 1024 或者 #ulimit -c unlimited 来使能 core文件。

MacOS

开启coredump如下：

sudo sysctl kern.coredump=1
# kern.coredump: 1 -> 1

设置输出目录：

sudo mkdir /cores 
sudo chown root:admin /cores 
sudo chmod 1775 /cores
sudo chmod o+w /cores

提示: chmod 1775 出现 4 位数权限的第一位为特殊权限位，1相当于 o+s，如果不加或去掉 s 权限则只要用三位数字的权限设定 chmod 755 文件

Linux

临时修改

修改/proc/sys/kernel/core_pattern文件，但/proc目录本身是动态加载的，每次系统重启都会重新加载，因此这种方法只能作为临时修改。

echo /tmp/corefile/core-%e-%p-%t > /proc/sys/kernel/core_pattern

永久修改

可以通过在/etc/sysctl.conf文件中，对sysctl变量kernel.core_pattern的设置。#vi /etc/sysctl.conf 然后，在sysctl.conf文件中添加下面两行：

kernel.core_pattern = /tmp/corefile/core-%e-%p-%t
kernel.core_uses_pid = 0

kernel.core_uses_pid 这个参数控制core文件的文件名是否添加pid作为扩展，如果这个文件的内容被配置成1，即使core_pattern中没有设置%p，最后生成的core dump文件名仍会加上进程ID

使用以下命令，使修改结果马上生效。

sysctl –p /etc/sysctl.conf

开启

利用CMakeLists.txt设置生成支持调试的.gdb文件，进而可以对代码进行调试

SET(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_DEBUG "$ENV{CXXFLAGS} -O0 -Wall -g2 -ggdb")
SET(CMAKE_CXX_FLAGS_RELEASE "$ENV{CXXFLAGS} -O3 -Wall")

也可以在编译的时候指定-g编译选项

# gcc -g 源文件.c -o 输出的目标文件
gcc -g test.c -o test

-g表示以OS本地格式（stabs，COFF，XCOFF或DWARF 2）产生调试信息

Coredump

 % ./test
zsh: segmentation fault (core dumped)  ./test
% ls -lh /cores 
total 4262432
-r--------  1 yeecall  wheel   2.0G  9  8 00:14 core.37676

看到在 /cores 目录下，产生了一个 core.37676 的 coredump 文件

调试 core 文件

MacOS

使用 lldb 进行调试 (lldb也是调试工具，类似gdb, xcode4.3版本默认使用的是lldb)。命令如下：

% lldb -c /cores/core.37676
(lldb) target create --core "/cores/core.37676"
Core file '/cores/core.37676' (x86_64) was loaded.
(lldb)

输入 bt 进行跟踪。

% lldb -c /cores/core.37676
(lldb) target create --core "/cores/core.37676"
Core file '/cores/core.37676' (x86_64) was loaded.
(lldb) bt
* thread #1, stop reason = signal SIGSTOP
  * frame #0: 0x0000000108e1efa9 test`main at test.cpp:5:6
    frame #1: 0x00007fff72df2cc9 libdyld.dylib`start + 1

Linux

gdb文件指定可执行文件 和 core文件的名称:

gdb program core（gdb + 可执行文件 +core文件）

也可以指定一个进程id作为第二个参数，如果你想调试一个正在运行的程序：

gdb program 1234（gdb进程名+进程id）

使用gdb之后， 使用 bt 就可以查看

gdb -c en_exe /tmp/core.en_exe.2969

(gdb) bt
Core was generated by `/home/p00603582/en_test/cmake-build-debug/en_exe'.
Program terminated with signal SIGSEGV, Segmentation fault.
#0  0x0000000000405240 in PrintUniqueLock (c=99 'c') at /home/p00603582/en_test/test_thread.cpp:33

warning: Source file is more recent than executable.
33          *a2 = b2;
[Current thread is 1 (LWP 3323)]
(gdb) bt
#0  0x0000000000405240 in PrintUniqueLock (c=99 'c') at /home/p00603582/en_test/test_thread.cpp:33
#1  0x0000000000406090 in std::__invoke_impl<void, void (*)(char), char> (__f=@0x12265550: 0x405164 <PrintUniqueLock(char)>, __args#0=@0x12265548: 99 'c') at /usr/include/c++/7.3.0/bits/invoke.h:60
#2  0x0000000000405c1c in std::__invoke<void (*)(char), char> (__fn=@0x12265550: 0x405164 <PrintUniqueLock(char)>, __args#0=@0x12265548: 99 'c') at /usr/include/c++/7.3.0/bits/invoke.h:95
#3  0x0000000000406630 in std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> >::_M_invoke<0ul, 1ul> (this=0x12265548) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:234
#4  0x00000000004065e8 in std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> >::operator() (this=0x12265548) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:243
#5  0x00000000004065c8 in std::thread::_State_impl<std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> > >::_M_run (this=0x12265540) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:186
#6  0x0000ffff8180c134 in ?? () from /lib64/libstdc++.so.6
#7  0x0000ffff818fb7ac in ?? () from /lib64/libpthread.so.0
#8  0x0000ffff815bb48c in ?? () from /lib64/libc.so.6

进入gdb后也可以运行where即可列出出错的位置

(gdb) where
#0  0x0000000000402028 in PrintUniqueLock (c=99 'c') at /home/p00603582/en_test/test_thread.cpp:33
#1  0x0000000000402ed0 in std::__invoke_impl<void, void (*)(char), char> (__f=@0x36ba7030: 0x401f4c <PrintUniqueLock(char)>, __args#0=@0x36ba7028: 99 'c') at /usr/include/c++/7.3.0/bits/invoke.h:60
#2  0x0000000000402a5c in std::__invoke<void (*)(char), char> (__fn=@0x36ba7030: 0x401f4c <PrintUniqueLock(char)>, __args#0=@0x36ba7028: 99 'c') at /usr/include/c++/7.3.0/bits/invoke.h:95
#3  0x0000000000403470 in std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> >::_M_invoke<0ul, 1ul> (this=0x36ba7028) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:234
#4  0x0000000000403428 in std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> >::operator() (this=0x36ba7028) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:243
#5  0x0000000000403408 in std::thread::_State_impl<std::thread::_Invoker<std::tuple<void (*)(char), char> > >::_M_run (this=0x36ba7020) at /usr/include/c++/7.3.0/thread:186
#6  0x0000ffff992d5134 in ?? () from /lib64/libstdc++.so.6
#7  0x0000ffff993c47ac in ?? () from /lib64/libpthread.so.0
#8  0x0000ffff9908448c in ?? () from /lib64/libc.so.6

GDB 命令解析

-g 和 -ggdb 都是令 gcc 生成调试信息，但是它们也是有区别的

选项 解析
g 该选项可以利用操作系统的“原生格式（native format）”生成调试信息。GDB 可以直接利用这个信息，其它调试器也可以使用这个调试信息
ggdb 使GCC为GDB 生成专用的更为丰富的调试信息，但是此时就不能用其他的调试器来进行调试了 (如 ddx)

-g也是分级别的

选项 解析
g1 不包含局部变量和与行号有关的调试信息，因此只能够用于回溯跟踪和堆栈转储之用。回溯跟踪指的是监视程序在运行过程中的函数调用历史，堆栈转储则是一种以原始的十六进制格式保存程序执行环境的方法，两者都是经常用到的调试手段
g2 这是默认的级别，此时产生的调试信息包括扩展的符号表、行号、局部或外部变量信息
g3 包含级别2中的所有调试信息，以及源代码中定义的宏

gdb调试常用参数解析

参数 解析
-e 定可执行文件名
-c 指定coredump文件
-d 指定目录加入到源文件搜索路径
-cd 指定目录作为路径运行gdb
-s 指定文件读取符号表
-p 指定attach进程

调试已运行的进程

对指定进程名或者进程id进行调试

(gdb) gdb　-p  进程名 
(gdb) gdb　attach　进程名

gdb attach pid：程序已经运行后，可使用attach跟踪进程，attach目标进程后，调试器会暂停下来，需要continue才继续。停止调试后使用detach命令分离调试器，quit结束

带参数执行

如需要执行下面命令：

TestUT --gtest_filter=Test_DataCollect*

直接使用gdb执行 会报错：

# gdb TestUT --gtest_filter=Test_DataCollect*
gdb: unrecognized option '--gtest_filter=Test_DataCollect*'
Use `gdb --help' for a complete list of options.

正确使用是进入gdb之后， 使用 set args 来设参数

gdb TestUT
set args --gtest_filter=Test_DataCollect*

调试线程

默认调试多线程时，一旦程序中断，所有线程都将暂停。如果此时再继续执行当前线程，其他线程也会同时执行

(gdb) info　thread 　            // 调试已运行的进程下再列出线程
(gdb) info　threads　            // 调试已运行的进程下再列出线程
(gdb) thread　threadID           // 切换至线程
(gdb) print $_thread	         // 显示当前正在调试的线程编号
(gdb) set scheduler-locking on	 // 调试一个线程时，其他线程暂停执行
(gdb) set scheduler-locking off	 // 调试一个线程时，其他线程同步执行
(gdb) set scheduler-locking step // 仅用step调试线程时其他线程不执行，用其他命令如next调试时仍执行

查看相关信息

(gdb) info　thread　　   # 列出线程
(gdb) info　register　   # 列出寄存器
(gdb) info　frame　      # 列出栈帧
(gdb) info　files　　    # 列出当前文件
(gdb) info　share　      # 列出当前共享库

常用的调试步骤

1、断点的添加

使用break 或者b命令

命令 解析
break function 在进入指定函数时停住
break n 在指定行号停住，如(gdb) break 46
break +offset或break -offset 在当前行号的前面或后面的offset行停住。offiset为自然数
break filename:linenum 在源文件filename的linenum行处停住
break filename:function 在源文件filename的function函数的入口处停住
break *address 在程序运行的内存地址处停住
break break命令没有参数时，表示在下一条指令处停住

跨文件使用如：

(gdb) b Test_CU4T.cpp:16

保存断点：

# fig8.3.bp是文件名， 可以是任何后缀
(gdb) save breakpoint fig8.3.bp
(gdb) save b fig8.3.bp

读取断点：

(gdb) source fig8.3.bp

2、断点的删除

命令 解析
删除n号断点 (gdb) delete n
删除所有断点 (gdb) delete
清除所有断点 (gdb) clear
删除第line行的断点 (gdb) clear [file:]line
删除所有位于function内的断点 (gdb) clear function
启用指定编号的断点 (gdb) enable n
禁用指定编号的断点 (gdb) disable n

3、程序运行进度调试

（1）连续执行程序，直到遇到断点

(gdb) run|r

（2）继续执行程序，直到下个断点

(gdb) continue|c

（3）执行下一行语句

(gdb) next|n

（4）单步进入

(gdb) step|s

（5）跳转函数

# 直到当前函数运行完毕返回再停止。例如进入的单步执行如果已经进入了某函数，可以退出该函数返回到它的调用函数中
(gdb) finish 
# 不再执行后面的指令，直接返回，可以指定返回值
(gdb) return 0

直到当前函数运行完毕返回再停止。例如进入的单步执行如果已经进入了某函数，可以退出该函数返回到它的调用函数中

（6）跳转指令

(gdb) jump location   
//指定下一条语句的运行点。
//可以是文件的行号，可以是file:line格式，可以是+num这种偏移量格式。
//表式着下一条运行语句位置

4、打印程序相关信息

1 print 命令

输出或者修改指定变量或者表达式的值

(gdb) print num
(gdb) p num
(gdb) print file::variable
(gdb) print function::variable

其中 file用于指定具体的文件名，funciton 用于指定具体所在函数的函数名，variable表示要查看的目标变量或表达式。
另外，print也可以打印出类或者结构体变量的值。

打印指针

(gdb) print ptr	         # 查看该指针指向的类型及指针地址
(gdb) print *(struct xxx *)ptr # 查看指向的结构体的内容

2 打印数组

(gdb) print *array@10	         # 打印从数组开头连续10个元素的值
(gdb) print array[60]@10         # 打印array数组下标从60开始的10个元素，即第60~69个元素
(gdb) set print array-indexes on # 打印数组元素时，同时打印数组的下标

3 修改内存值

程序的变量和gdb的变量是可以交互的，修改gdb中的变量i

(gdb) set $i=0
(gdb) set var i=2

4 条件断点

如下面例子，当index=1234时进入断点，注意是单等号

# break ... if expr
b arp_rcv if index = 1234

5 源代码显示

命令 解析
list n 显示程序第n行的周围的源程序。
list function 显示函数名为function的函数的源程序。
list +n 显示当前行n后面的源程序。
list -n 显示当前行n前面的源程序。
set listsize 设置一次显示源代码的行数。
show listsize 查看当前listsize的设置。

6 查看源代码的内存地址

使用info line命令来查看源代码在内存中的地址。info line后面可以跟“行号”，“函
数名”，“文件名:行号”，“文件名:函数名”，这个命令会打印出所指定的源码在运行时的内
存地址，如：

(gdb) info line tst.c:func 
Line 5 of "tst.c" starts at address 0x8048456 and ends at 0x804845d .

disassemble 查看源程序的当前执行时的机器码，这个命令会把目前内存中的指令dump出来。

# disassemble [Function],+[Length]
(gdb) disassemble function         # 查看函数的汇编代码
(gdb) disassemble function, +10    # 指定从给定地址或函数开始反汇编的字节数

/m 指定此选项后，反汇编命令将显示与反汇编指令相对应的源代码行。例如：

(gdb) disassemble /m function

/r 当指定此选项时，反汇编命令将显示所有反汇编指令的原始字节值。

(gdb) disassemble /r function

7 查看内存地址保存的值

你可以使用examine命令（简写是x）来查看内存地址中的值。x命令的语法如下所示：

(gdb) x/nfu addr
  • n 是一个正整数，表示显示内存的长度，也就是说从当前地址向后显示几个地址的内容
  • f 表示显示的格式，参见上面。如果地址所指的是字符串，那么格式可以是s，如果地十是指令地址，那么格式可以是 i

  • u 表示从当前地址往后请求的字节数，如果不指定的话，GDB默认是4个bytes。u参数可以用下面的字符来代替，当我们指定了字节长度后，GDB会从指内存定的内存地址开始，读写指定字节，并把其当作一个值取出来

    b表示单字节
h表示双字节
w表示四字节
g表示八字节
  • addr表示一个内存地址。

n/f/u三个参数可以一起使用。

#从内存地址0x54320读取内容，h表示以双字节为一个单位，3表示三个单位，u表示按十六进制显示
(gdb) x/3uh 0x54320

8 查看寄存器

要查看寄存器的值，很简单，可以使用如下命令, 查看寄存器的情况。（除了浮点寄存器）

(gdb) info registers

查看所有寄存器的情况。（包括浮点寄存器）

(gdb) info all-registers

查看所指定的寄存器的情况

(gdb) info registers <regname>

寄存器中放置了程序运行时的数据，比如程序当前运行的指令地址（ip），程序的当前堆栈地址（sp）等等。你同样可以使用print命令来访问寄存器的情况，只需要在寄存器名字前加一个$符号就可以了。如：

p $eip

9 显示当前调用函数堆栈中的函数

(gdb) backtrace [-full] [n]

命令产生一张列表，包含着从最近的过程开始的所有有效过程和调用这些过程的参数。
n：一个整数值。
为正整数时，表示打印最里层的 n 个栈帧的信息；
为负整数时，那么表示打印最外层n个栈帧的信息；

-full：打印栈帧信息的同时，打印出局部变量的值

注意，当调试多线程程序时，该命令仅用于打印当前线程中所有栈帧的信息。如果想要打印所有线程的栈帧信息，应执行thread apply all backtrace命令

10 frame 命令详解

frame 或 f 会打印出这些信息：栈的层编号，当前的函数名，函数参数值，函数所在文件及行号，函数执行到的语句。 查看当前栈帧中存储的信息

(gdb) info frame
Stack level 0, frame at 0x7ffc1da10e80:
 rip = 0x7f800008b4e3 in __epoll_wait_nocancel; saved rip = 0x5560eac8b902
 called by frame at 0x7ffc1da11280
 Arglist at 0x7ffc1da10e70, args: 
 Locals at 0x7ffc1da10e70, Previous frame's sp is 0x7ffc1da10e80
 Saved registers:
  rip at 0x7ffc1da10e78

该命令会依次打印出当前栈帧的如下信息：
1、当前栈帧的编号，以及栈帧的地址；
2、当前栈帧对应函数的存储地址，以及该函数被调用时的代码存储的地址
3、当前函数的调用者，对应的栈帧的地址；
4、编写此栈帧所用的编程语言；
5、函数参数的存储地址以及值；
6、函数中局部变量的存储地址；
7、栈帧中存储的寄存器变量，例如指令寄存器（64位环境中用 rip 表示，32为环境中用eip 表示）、堆栈基指针寄存器（64位环境用 rbp表示，32位环境用 ebp表示）等。

11 图形化

tui为terminal user interface的缩写，在启动时候指定-tui参数，或者调试时使用ctrl+x+a组合键，可进入或退出图形化界面。

layout src	        # 显示源码窗口
layout asm	        # 显示汇编窗口
layout split	        # 显示源码 + 汇编窗口
layout regs	        # 显示寄存器 + 源码或汇编窗口
winheight src +5	# 源码窗口高度增加5行
winheight asm -5	# 汇编窗口高度减小5行
winheight cmd +5	# 控制台窗口高度增加5行
winheight regs -5	# 寄存器窗口高度减小5行

4、gdb其他命令用法

搜索源代码

不仅如此，GDB还提供了源代码搜索的命令：

(gdb) forward-search     //向前面搜索。 
(gdb) reverse-search     //从当前行的开始向后搜索

设置观察点(WatchPoint)

观察点一般用来观察某个表达式(变量也是一种表达式)的值是否变化了。一旦表达式值有变化时，马上停住程序。有下面的几种方法来设置观察点：

(gdb) watch i != 10

这里，i != 10 这个表达式一旦变化，则停住。

设置捕捉点(CatchPoint)

可设置捕捉点来补捉程序运行时的一些事件。如载入共享库(动态链接库)或是C++的异常。设置捕捉点的格式为：

//catch 当event发生时，停住程序
(gdb) info catch 
//打印出当前的函数中的异常处理信息。
(gdb) info locals 
//打印出当前函数中所有局部变量及其值。

强制调用函数

(gdb) call <expr>

这里, <expr>可以是一个函数，这样就会返回函数的返回值，如果函数的返回类型是void那么就不会打印函数的返回值。但是实践发现，函数运行过程中的打印语句还是没有被打印出来。 表达式中可以一是函数，以此达到强制调用函数的目的。并显示函数的返回值，如果函数返回值是void，那么就不显示。

另一个相似的命令也可以完成这一功能——print，print后面可以跟表达式，所以也可以用他来调用函数，print和call的不同是，如果函数返回void，call则不显示，print则显示函数返回值，并把该值存入历史数据中。

终止一个正在调试的程序

(gdb) kill 
//输入kill就会终止正在调试的程序了。

注意：当调试完成后，如果想令当前程序进行执行，消除调试操作对它的影响，需手动将 GDB 调试器与程序分离，分离过程分为 2 步：
1、执行 detach 指令，使GDB调试器和程序分离；
2、执行 quit（或q）指令，退出GDB调试