【Linux篇】Git和GDB深度剖析：让Linux开发更高效（下篇）

调试与版本控制的艺术：深入探索Linux开发工具Git与GDB

接上篇 ->【Linux篇】提高效率，解决一切问题：Linux 开发者的秘密武器（中篇）：本篇博客介绍了在 Linux 环境中，如何使用 make/makefile 工具进行自动化构建，以及深入理解回车、换行和行缓冲区的概念。首先，详细阐述了 make 工具的背景与历史，以及其基本使用方法，通过 Makefile 自动化构建和清理项目文件，提高开发效率。接着，介绍了回车与换行的作用和区别，并通过示例帮助大家理解它们如何影响输出结果。最后，讨论了行缓冲区的概念，及其在输入输出过程中的应用，特别是如何通过优化缓冲区提升程序的交互性和效率。通过掌握这些概念，开发者能够在 Linux 环境下更加高效地进行开发与调试，提升编程效率。接下来的篇章将继续带领大家深入探讨更多 Linux 开发技巧。

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一. 版本控制器Git

1.1 什么是版本控制器？

• 定义：

版本控制器（Version Control System，简称VCS）是一种用于记录文件或代码变化的工具，目的是帮助开发者跟踪和管理项目中的文件版本。它允许多个人同时协作工作，并且可以方便地回退到先前的版本，解决冲突并避免丢失代码。版本控制器通常用于软件开发中的源代码管理，但也可以应用于文档、设计文件等其他类型的项目。

• 功能：

版本控制器的主要功能包括：

1. 跟踪文件更改：记录每次提交的代码和更改信息。
2. 回滚到先前版本：如果出现问题，可以轻松恢复到先前的版本。
3. 分支和合并：允许开发者并行工作，分别处理不同的功能或修复问题，之后将工作合并。
4. 协作开发：多个开发者可以在同一项目上工作，版本控制工具可以帮助处理不同开发者之间的代码冲突。

最常用的版本控制工具包括：

1. Git：分布式版本控制系统，功能强大，广泛应用于开源项目和企业开发。
2. Subversion (SVN)：集中式版本控制系统，适合一些较为简单的项目管理。

结论：版本控制不仅有助于开发者在项目中保持有序，还可以提高团队的协作效率，确保代码的安全和可追溯性。

：本文重点介绍Git的原理及使用，且在Ubuntu环境。

1.2 Git的历史

1. Git 是由 Linus Torvalds（Linux 操作系统的创始人）在 2005 年开发的分布式版本控制系统，最初是为了解决 Linux 内核开发中使用的 BitKeeper 系统的限制问题。Linus 想要一种能够支持大规模分布式开发、高效的代码合并、以及强大的性能的版本控制工具。
2. Git 采用了分布式架构，每个开发者的工作目录都有完整的版本历史记录，这使得它比传统的集中式版本控制（如 SVN）更灵活、快速，并且可以离线操作。Git 的设计重点是数据的完整性和高效性，特别在处理大规模代码库和分支管理方面表现出色。
3. 随着时间的发展，Git 迅速成为开源和私有项目的主流版本控制工具，特别是与 GitHub、GitLab 等代码托管平台的结合，使得协作开发变得更加便捷。如今，Git 被广泛应用于各类项目的版本控制中，是现代软件开发的基石之一。

1.3 安装git

命令格式：

sudo apt install git

1.3.1 如何操作

将你要上传的代码与远端仓库进行链接，并在这个仓库下建立部分目录及要上传的代码。（看》git在哪就会上传它与之相连的目录及文件）

后面进行:

1. git add [文件名或整个目录]
2. git commit -m “相关信息”
3. git push

即可将代码上传至gitee

补充：

• git log

功能：git log 是 Git 中用于查看提交历史的命令。它可以显示当前分支的提交记录，包括每次提交的哈希值、提交者信息、提交时间以及提交信息。

常用参数：

1. git log --oneline：以简洁的方式显示提交记录，每个提交显示为一行，仅包括简短的哈希值和提交信息。
2. git log -n ：显示最近的 次提交记录。例如，git log -n 5 会显示最近的 5 次提交。
3. git log --author=“”：仅显示指定作者的提交记录。
4. git log --since=“2023-01-01”：显示从某个日期开始的提交记录。
5. git log --graph：显示分支图形，以便查看分支和合并历史。

二. 调试器 - gdb/cgdb使用

用于调试代码如下

// mycmd.c
#include <stdio.h>
int Sum(int s, int e)
{
int result = 0;
for(int i = s; i <= e; i++)
{
result += i;
}
return result;
}
int main()
{
int start = 1;
int end = 100;
printf("I will begin\n");
int n = Sum(start, end);
printf("running done, result is: [%d-%d]=%d\n", start, end, n);
return 0;
}

• 程序的发布⽅式有两种， debug 模式和 release 模式， Linux gcc/g++ 出来的⼆进制程序，默认是 release模式。
• 要使⽤gdb调试，必须在源代码⽣成⼆进制程序的时候, 加上 -g 选项，如果没有添加，程序⽆法被编译。

总结:debug模式下才支持调试。

2.1 使用部分

进入gdb模式：

• gdb [二进制程序]

退出：

• ctrl +d / quit

常用的调试技巧如下：

• b [行号] : 在指定的行号下设置断点
• b [函数名] ：在函数开头设置断点
• d [断点编号] : 删除指定的断点编号，注意断点编号不是行号
• d/delete breakpoints :删除所有的断点
• info b : 查看断点
• r ：运行程序
• n/next ： 逐过程
• s/steps : 逐语句
• list/l : 显⽰源代码，从上次位置开始，每次列出10⾏
• list/l 函数名 : 列出指定函数的源代码
• list/l ⽂件名:⾏号 ：列出指定⽂件的源代码
• finish：执行到当前函数结尾并返回。
• p 表达式/变量：打印表达式/变量的值
• set var 变量=值（你调试后觉得它该是正确的值）：修改变量的值
• c : 从当前行开始连续执行程序
• disable [断点编号] ：禁用所有断点
• enable [断点编号] ：启用所有编号
• display [变量名] ：显示指定变量的值
• undisplay [编号] ：取消对指定编号的变量的跟踪显⽰
• until 行号：执行到指定的行号
• bt ：查看当前执⾏栈的各级函数调⽤及参数
• info/i locals：查看当前栈帧的局部变量值

安装cgdb

命令格式：

• Ubuntu: sudo apt-get install -y cgdb

2.2 额外调试技巧

2.2.1 watch

语法：watch 变量名 示例：

watch result

输出结果：

Continuing. Hardware watchpoint 2: result Old value = 0 New value = 1 Sum (s=1, e=100) at mycmd.c:7 7 for(int i = s; i <= e; i++)

2.2.2 条件断点

<1> 添加条件断点 语法：

b 9 if i == 30 # 9是⾏号，表⽰新增断点的位置

<2> 给已经存在的端点新增条件 语法：

condition 2 i30 #给2号断点，新增条件i30

三. 最后

本文介绍了Linux开发工具中的两个重要工具：Git和GDB。首先，Git作为一个分布式版本控制系统，可以帮助开发者管理代码的版本，支持团队协作，便于代码的回滚和合并。Git的基本操作包括git add、git commit、git push，并且可以使用git log查看提交历史。安装Git可以通过sudo apt install git，并且在Ubuntu环境下特别常用。接下来，文章介绍了GDB调试器，它通过调试C语言程序来帮助开发者查找和解决代码中的问题。使用GDB时，可以通过设置断点、逐步执行程序、打印变量值等方式来调试程序。此外，文章还提到了一些调试技巧，如使用watch命令监视变量的变化，使用条件断点来在特定条件下暂停程序。安装cgdb可以通过sudo apt-get install -y cgdb来实现，提供更友好的图形界面调试功能。

路虽远，行则将至；事虽难，做则必成