emacs 中使用 gdb

• 1 引言
• 2 准备工作：将调试信息编译在程序中
• 3 开始：开启Emacs的调试模式GUD
  • 3.1 运行gdb
  • 3.2 gdb界面
  • 3.3 小结
• 4 调试：设置断点，控制程序流程
  • 4.1 设置、删除断点
  • 4.2 运行程序
  • 4.3 单步执行、运行到光标处
  • 4.4 继续运行程序
  • 4.5 小结
• 5 察看变量的值
  • 5.1 本地变量buffer
  • 5.2 察看变量值
  • 5.3 用工具提示显示变量值
  • 5.4 小结
• 6 输入输出
  • 6.1 单独的IO buffer
  • 6.2 输入数据
  • 6.3 重定向到文件
• 7 按键绑定
• 8 结尾

1 引言

Emacs除了具有强大的编辑功能，还可以作为调试工具gdb的前端，对程序进行调试。使用Emacs进行调试，可以将程序的编写与调试统一到Emacs中，并利用Emacs强大的功能辅助调试，是将Emacs作为IDE使用的一项必备功能。

本文假定读者具有基本的程序调试知识，希望知道在Emacs下进行基本调试的对应操作。水平有限，欢迎拍砖。

2 准备工作：将调试信息编译在程序中

要使程序能被gdb调试，需要在编译时加入调试所需的信息。如果使用gcc/g++进行编译，需要使用参数-g，如：

^? BASH

gcc prog.c -g -o prog

如果使用 ./confiugre && make 的编译流程，可以将使用如下方式引入-g参数：

^? BASH

1 2	CFLAGS="-g" ./configure make

注意：不要加入任何优化参数（例如-O、-O2），不然调试时会有很灵异的现象发生……

3 开始：开启Emacs的调试模式GUD

3.1 运行gdb

在编译好程序后，就可以开始调试了。直接运行gdb命令M-x gdb RET 在minibuffer中会出现需要执行的gdb命令。例如：gdb –annotate=3 prog 如果当前目录下有可执行文件（通常恰好是需要调试的文件），gdb会在其后自动补上可执行文件，否则需要在minibuffer中补上要调试的程序文件名。

继续回车，Emacs的GUD（Grand Unified Debugger）就会关联到gdb并加载要调试的程序了。

3.2 gdb界面

启动gdb后，Emacs的界面会变成下面两种之一：

GDB单窗格模式

GDB多窗格模式

可以通过gdb-many-windows来切换这两种界面布局。

如果界面被打乱了（例如，在minibuffer中使用补全，查看帮助，重新编译程序），可以使用gdb-restore-windows来恢复界面布局。

3.3 小结

命令	功能
gdb	启动gdb进行调试
gdb-many-windows	切换单窗格/多窗格模式
gdb-restore-windows	恢复窗格布局

接下来就要开始调试程序了。

4 调试：设置断点，控制程序流程

4.1 设置、删除断点

首先将断点设置在要调试的地方。有两种方法：

第一种，在要设置断点的行左边的fringe上单击一下（就是文本左边与滚动条之间空出的那一块）。隐藏了fringe的朋友可以M-x fringe-mode显示它。

第二种，使用默认快捷键C-x C-a C-b, 或者 C-x 。它们都关联到命令gud-break。

无论使用哪种方法，fringe上都会在设置了断点的行上显示一个红点，表示这行设了断点：

同时，在断点buffer中也会显示已有的断点信息：

断点buffer

要删除断点，同样有两种对应的方法：在fringe的断点上单击一下，或者使用快捷键C-x C-a C-d（对应命令gud-remove）。

可以在断点buffer上单击某个断点切换到断点所在位置。将光标移动到断点处回车也有同样的效果。

在断点buffer上按空格键可以切换断点的激活和禁用状态。

4.2 运行程序

设置好断点后就可以运行程序了。单击工具栏上的就开始运行了。也可以使用gud-go命令来运行。奇怪的是没有任何默认快捷键绑定。

当程序运行到断点时，程序会在断点处停下来，并自动打开停下的语句所在的代码文件。同时在fringe上在停下的语句处有三角形的指示器。

现在，我们来一步步运行程序。

4.3 单步执行、运行到光标处

在调试中最常用的功能就是单步执行了。单步执行有两种：将函数调用作为一条语句执行（Next）和遇到函数时进入函数中进行调试（Step）。

要使用第一种方式，默认快捷键是C-x C-a C-n，对应命令为gud-next。也可以单击工具栏上的  。

第二种方式的默认快捷键是C-x C-a C-s，对应命令为gud-step。也可以单击工具栏上的  。

如果想跳出当前函数，可以使用命令gud-finish，默认快捷键为C-x C-a C-f，工具栏上有  可用。

在Emacs中还可以运行到光标所在的行。使用命令gud-until即可，默认快捷键为C-x C-a C-u。

也可以直接把当前语句指示器拖到任意一行，程序会运行到那一行再停下来。

4.4 继续运行程序

在程序中断后要继续运行程序，依然是使用gud-go命令或  ，也可以使用命令gud-cont，对应快捷键为C-x C-a C-r。

4.5 小结

功能	命令	默认快捷键
添加断点	gud-break	C-x C-a C-b 或 C-x
删除断点	gud-remove	C-x C-a C-d
运行/继续程序	gud-go	无
单步执行，无视函数	gud-next	C-x C-a C-n
单步执行，进入函数	gud-step	C-x C-a C-s
跳出当前函数	gud-finish	C-x C-a C-f
运行到光标所在语句	gud-until	C-x C-a C-u
继续运行程序	gud-cont	C-x C-a C-r

5 察看变量的值

调试的过程中免不了要查看变更的值。Emacs提供了方便地功能让我们查看变量的值。

5.1 本地变量buffer

如果打开了gdb-many-windows，在右上角会显示Locals buffer，其中显示了当前局部变量的值。如果显示的是寄存器（Register）buffer，单击左边的Locals就可以切换到Locals　buffer了。在其中可以方便地观察到各变量的值。

如果没有打开gdb-many-windows，也可以使用gdb-display-locals-buffer来显示该buffer。

5.2 察看变量值

遇到一些Locals里没有显示的变量，或者比较复杂的结构，就需要用到观察变量的功能了。

将光标停留在要观察的变量上，执行命令gud-watch，可以将变量加入观察列表中。默认的快捷键是C-x C-a C-w。也可以使用工具栏上的 。

被观察的变量将在Speedbar中显示。对于复杂结构，可以单击Speedbar上的+号将其展开或收缩。在+号上按空格键也有相同的效果。

有时候Emacs观察的变量不是你所想要的，一般是a->b这类的情况。这时可以将要观察的部分选中，再使用上述方法即可。

5.3 用工具提示显示变量值

可以用gud-tooltip-mode开启或关闭工具提示。开启后将鼠标指针停留在变量名上时将在工具提示中显示变量的值。

5.4 小结

功能	命令	默认快捷键
观察变量	gud-watch	C-x C-a C-w
展开/收缩变量
开启/关闭工具提示	gud-tooltip-mode

6 输入输出

如果程序需要与标准输入/输出交互，那么你很可能需要用到下面要介绍的功能。

6.1 单独的IO buffer

默认来说，程序的输入输出是在gdb buffer里显示的。这样输出信息和gdb信息混合在一起，阅读起来非常不便。这时候，你需要把输入输出单独显示在一个buffer里，方便查看。

使用gdb-use-separate-io-buffer，可以在程序代码buffer右侧新建一个IO buffer，程序对标准输入输出的操作都会重定向到这里。再执行一次该命令则会隐藏。

6.2 输入数据

需要输入数据的时候，只需要在IO buffer中输入数据回车即可。已经输入的数据会被加粗，以和输出信息区分开来。

6.3 重定向到文件

有时候我们已经准备好了用于输入的数据在文件中，以避免调试时烦琐的输入。这时候就需要在调试时进行输入输出重定向了。

要进行重定向，只能使用gdb自带的功能。在gdb buffer中输入 run < data.in > data.out 就可以将标准输入重定向到data.in，将标准输出重定向到data.out了。

7 按键绑定

说实话，gud自带的按键绑定实在是麻烦，使用一个功能要三次组合键才行，小姆指按Ctrl都按酸了。所以一般将常用的按键绑定在方便的位置，这样才能有和另的IDE一样的快感。

以下是将F5、F7、F8分别绑定到gud-go、gud-step和gud-next的代码：

^? LISP

1 2 3 4

(add-hook 'gdb-mode-hook '(lambda () (define-key c-mode-base-map [(f5)] 'gud-go) (define-key c-mode-base-map [(f7)] 'gud-step) (define-key c-mode-base-map [(f8)] 'gud-next)))

之所以绑定到c-mode-base-map上，是因为我基本上在代码buffer中调试。如果要在gdb-buffer中使用的话，需要使用gud-mode-map。如果想在所有buffer上使用的话，可以绑定到全局按键中：

^? LISP

(global-set-key [(f5)] 'gud-go)

8 结尾

有了调试功能，Emacs作为一个IDE才算是完整了。本文介绍了在Emacs下使用gdb调试的基本方法，Emacs的调试功能还远不止这些，进一步学习可参阅  的  一节。

由于我也是边学边写，一定有许多不足或者错误，还请各位多多指教。

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