面向軟件工程師的八個(gè)優(yōu)秀Linux調(diào)試器

作者：布加迪 2024-03-13 08:00:00

調(diào)試器對于查找程序中的錯(cuò)誤必不可少。在編譯代碼之前，調(diào)試器做一些基礎(chǔ)的工作，試圖找到代碼中存在的問題，通常提供比編譯器本身更多的信息。

譯者 | 布加迪

審校 | 重樓

調(diào)試器對于查找程序中的錯(cuò)誤必不可少。在編譯代碼之前，調(diào)試器做一些基礎(chǔ)的工作，試圖找到代碼中存在的問題，通常提供比編譯器本身更多的信息。作為一種開源生態(tài)系統(tǒng)，Linux擁有大量這種類型的應(yīng)用程序，它們適用于幾種不同的語言和處理架構(gòu)。我們在本指南中將直接介紹Linux調(diào)試器。

1. GNU調(diào)試器（GDB）

GNU調(diào)試器又名GDB，是現(xiàn)代程序員可以使用的功能最強(qiáng)大的Linux調(diào)試器之一。它是一款強(qiáng)大的工具，擁有廣泛的功能特征。GDB支持許多流行的編程語言，包括C、C++、Go和Rust。它還適用于許多不同的CPU體系結(jié)構(gòu)，比如x86、x86-64、ARM、PowerPC、SPARC和MIPS。

使用以下命令安裝GDB：

在基于Ubuntu/ Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install gdb

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install gdb

在基于Arch的發(fā)行版中：

sudo pacman -S gdb

只要您使用帶有調(diào)試符號的GCC進(jìn)行編譯，就可以在程序運(yùn)行時(shí)通過輸入s逐步調(diào)試程序指令。輸入r將通過調(diào)試器運(yùn)行您的程序。要在程序加載的情況下啟動(dòng)GDB，只需在終端中輸入gdb，后面跟程序路徑。

進(jìn)入調(diào)試器后，輸入help將為您提供一個(gè)精心組織的目錄，解釋使用這個(gè)功能強(qiáng)大的調(diào)試器能執(zhí)行的所有事情。

2. 數(shù)據(jù)顯示調(diào)試器（DDD）

如果您不喜歡搗鼓命令，但仍然喜歡GDB所提供的功能特性，DDD為您提供了一個(gè)簡單的圖形化前端，它在點(diǎn)擊式界面中提供了所有特性。它是典型的Linux調(diào)試器GUI。

用戶界面可能看起來有點(diǎn)簡陋，但其功能與任何其他調(diào)試器一樣強(qiáng)大。這里的區(qū)別在于，您獲得的是帶有圖形界面的GNU標(biāo)志性調(diào)試器。

安裝方法：

在基于Ubuntu/Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install ddd

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install ddd

在基于Arch的發(fā)行版中：

yay -S ddd

任何基于Arch的系統(tǒng)都必須使用AUR助手，因?yàn)镈DD在其官方代碼庫中并不存在。或者，您可以在沒有AUR助手的情況下在基于Arch的系統(tǒng)上安裝DDD：

sudo pacman -S --needed base-devel
git clone https://aur.archlinux.org/ddd.git
cd ddd
makepkg -si

3. LLDB

LLDB是LLVM項(xiàng)目的一部分。LLVM套件由于其高效的工作流程而越來越受歡迎。它也成為macOS的Xcode和Android Studio的默認(rèn)調(diào)試器。LLDB的一些主要特性包括支持各種編譯器集成和遠(yuǎn)程調(diào)試。它支持C語言（C、C++和Objective-C）。

對于那些已經(jīng)熟悉基本GDB命令的人來說，LLDB會(huì)感覺很熟悉。輸入run或r運(yùn)行程序，輸入step或s即可逐步執(zhí)行子例程。

安裝方法：

在基于Ubuntu/Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install lldb

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install lldb

在基于Arch的發(fā)行版中：

sudo pacman -S lldb

4. Delve

Delve是一個(gè)使用簡單但功能豐富的Linux調(diào)試器，面向谷歌的Go編程語言。您可以使用它在運(yùn)行時(shí)與程序進(jìn)行交互，處理諸如Goroutine協(xié)程和堆棧之類的程序。調(diào)試器本身是用Go語言編寫的，因此在與您測試的程序相同的環(huán)境中提供運(yùn)行時(shí)。

Delve的工作原理與GDB和LLDB相同，只不過它有一系列獨(dú)特的命令，與其他兩個(gè)大不相同。一旦您進(jìn)入Delve，只要輸入help，它就會(huì)列出所有調(diào)試選項(xiàng)的完整列表。

與面向多種語言的比較通用的調(diào)試器不同，Delve提供了更多專門針對Go的命令，讓您在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)可以更詳細(xì)地深入了解應(yīng)用程序。

安裝方法：

在基于Ubuntu/Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install delve

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install delve

在基于Arch的發(fā)行版中：

sudo pacman -S delve

5. Xdebug

雖然大多數(shù)人學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)儲變量（這在PHP社區(qū)名為“dump & die”）以找出代碼某個(gè)方面的問題，但有時(shí)您需要一些更實(shí)用的工具逐步完成例程的所有環(huán)節(jié)。Xdebug顯然為滿懷抱負(fù)的PHP程序員和經(jīng)驗(yàn)豐富的PHP程序員提供了這種功能。

它是一個(gè)Linux調(diào)試器，可以逐行調(diào)試PHP代碼，并準(zhǔn)確顯示處理網(wǎng)頁時(shí)發(fā)生的情況。Xdebug還適用于幾款I(lǐng)DE，包括VSCode。其他功能特性包括可靠的分析器、堆棧跟蹤器和轉(zhuǎn)儲完整執(zhí)行段的功能。

安裝Xdebug：

在基于Ubuntu/Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install php-xdebug

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install php-xdebug

在基于Arch的發(fā)行版中：

sudo pacman -S xdebug

6. KDbg

KDbg是一款面向KDE桌面環(huán)境的GUI調(diào)試器。由于它像DDD一樣作為GDB前端運(yùn)行，因此您可以獲得GDB的所有特性以及直觀的用戶界面。更有經(jīng)驗(yàn)的程序員肯定會(huì)喜歡在逐步調(diào)試代碼時(shí)一目了然地看清所有變量，還會(huì)喜歡一個(gè)完全專用的面板，顯示每個(gè)CPU寄存器保存的內(nèi)容。這類信息在本文介紹的任何其他調(diào)試器中都不容易看到。

正因?yàn)槿绱耍瑢τ趥鹘y(tǒng)的本地應(yīng)用程序程序員來說，KDbg是一個(gè)出色的選擇，適用于從剛開始學(xué)習(xí)的菜鳥和經(jīng)驗(yàn)豐富的老手。

安裝KDbg：

在基于Ubuntu/ Debian的發(fā)行版中：

sudo apt install kdbg

在Fedora/RHEL發(fā)行版中：

sudo dnf install kdbg

在基于Arch的發(fā)行版中：

sudo pacman -S kdbg

注意：如果您使用的是基于Ubuntu或Debian的發(fā)行版，并且在官方代碼庫中沒有找到kdbg軟件包，您必須輸入以下內(nèi)容來自行構(gòu)建：

sudo apt install build-essential cmake extra-cmake-modules qtbase5-dev libkf5i18n-dev libkf5iconthemes-dev libkf5xmlgui-dev
git clone -b maint https://github.com/j6t/kdbg.git
cd kdbg
cmake .
make
sudo make install

7. Valgrind

Valgrind是一個(gè)非常可靠的內(nèi)存調(diào)試器，它為軟件分析提供了許多額外的工具。它在Linux和Mac上都可以運(yùn)行。此外，您可以將它用作框架，并創(chuàng)建像剖析器（Profiler）這樣的動(dòng)態(tài)分析工具。總的來說，Valgrind是專業(yè)人士的上佳選擇，因?yàn)樗?/span>擁有豐富的功能特性和眾多工具，可以在程序運(yùn)行時(shí)監(jiān)視其內(nèi)存。