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Linux开发调试常用命令
00 - 程序清单
我们用一个小程序，来帮助后面我们对这些命令的描述，程序清单test.c如下：
#include<stdio.h>
int test(int a,int b)
{
return a/b;
}
int main(int argc,char *argv[])
{
int a = 10;
int b = 0; //故意让分母为0
printf("a=%d,b=%d\n",a,b);
test(a,b);
return 0;
}
编译获得elf文件test并运行：
gcc test.c -o test #命令
./test #命令
a=10,b=0
Floating point exception (core dumped)
程序内容是在main函数中调用test，计算a/b的值，其中b的值为0，因此程序由于除0错误异常终止。
01 - 查看文件基本信息——file
file test #命令
test: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=2dc166b8b8b16b73380e2c7f75bfbf1335a635e8, not stripped
通过file命令可以看到cmdTest的类型为elf，是64位、运行于x86-64的程序，not striped表明elf文件中还保留着符号信息以及调试信息等不影响程序运行的内容。
02 - 查看程序依赖库——ldd
ldd test #命令
linux-vdso.so.1 => (0x00007ffc4c3ed000)
libc.so.6 => /lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6 (0x00007f6ec1191000)
/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f6ec155b000)
我们可以看到cmdTest依赖了libc.so等库。
03 - 查看函数或者全局变量是否存在于elf文件中——nm
nm命令用于查看elf文件的符号信息。文件编译出来之后，我们可能不知道新增加的函数或者全局变量是否已经成功编译进去。这时候，我们可以使用nm命令来查看。
例如，查看前面所提到的elf文件有没有test函数，可以用命令：
nm test | grep test #命令
0000000000400526 T test
按照地址顺序列出符号信息：
nm test | grep test #命令
0000000000400526 T test
book@100ask:Desktop$ nm -n test
w __gmon_start__
w _ITM_deregisterTMCloneTable
w _ITM_registerTMCloneTable
w _Jv_RegisterClasses
U __libc_start_main@@GLIBC_2.2.5
U printf@@GLIBC_2.2.5
00000000004003c8 T _init
0000000000400430 T _start
0000000000400460 t deregister_tm_clones
00000000004004a0 t register_tm_clones
00000000004004e0 t __do_global_dtors_aux
0000000000400500 t frame_dummy
0000000000400526 T test
0000000000400539 T main
可以看到test函数的开始地址为0x0000000000400526 ，结束地址为0x0000000000400539 。
04 - 打印elf文件中的可打印字符串——strings
例如你在代码中存储了一个版本号信息，那么即使编译成elf文件后，仍然可以通过strings搜索其中的字符串甚至可以搜索某个.c文件是否编译在其中：
strings test | grep printf #命令
printf
printf@@GLIBC_2.2.5
05 - 查看文件段大小——size
可以通过size命令查看各段大小：
size test #命令
text data bss dec hex filename
1303 552 8 1863 747 test
-
text段：正文段字节数大小；
-
data段：包含静态变量和已经初始化的全局变量的数据段字节数大小；
-
bss段：存放程序中未初始化的全局变量的字节数大小。
当我们知道各个段的大小之后，如果有减小程序大小的需求，就可以有针对性的对elf文件进行优化处理。
06 - 为elf文件”瘦身“——strip
strip用于去掉elf文件中所有的符号信息：
ls -al test #命令
-rwxrwxr-x 1 book book 8632 12月 28 11:01 test #原始为8632字节
strip test #命令
ls -al test #命令
-rwxrwxr-x 1 book book 6320 12月 28 11:12 test #修改后为6320字节
可以看到，“瘦身”之后，大小减少将近三分之一。
但是要特别注意的是，“瘦身”之后的elf文件由于没有了符号信息，许多调试命令将无法正常使用，出现core dump时，问题也较难定位，因此只建议在正式发布时对其进行“瘦身”。
07 - 查看elf文件信息——readelf
readelf用于查看elf文件信息，它可以查看各段信息，符号信息等，下面的例子是查看elf文件头信息：
readelf -h test #命令
ELF Header:
Magic: 7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 #elf文件魔数字
Class: ELF64 #64位 elf文件
Data: 2's complement, little endian #字节序为小端序
Version: 1 (current)
OS/ABI: UNIX - System V
ABI Version: 0
Type: EXEC (Executable file) #目标文件类型
Machine: Advanced Micro Devices X86-64 #目标处理器体系
Version: 0x1
Entry point address: 0x400430 #入口地址
Start of program headers: 64 (bytes into file)
Start of section headers: 4464 (bytes into file)
Flags: 0x0
Size of this header: 64 (bytes)
Size of program headers: 56 (bytes)
Number of program headers: 9
Size of section headers: 64 (bytes)
Number of section headers: 29
Section header string table index: 28
从elf头信息中，我们可以知道该elf是64位可执行文件，运行在x86-64中，且字节序为小端序。另外，我们还注意到它的入口地址是0x400430 (_start)，而不是0x400539(main)。也就是说，我们的程序运行并非从main开始。
08 - 反汇编指定函数——objdump
objdump用于展示elf文件信息，功能较多，在此不逐一介绍。有时候我们需要反汇编来定位一些问题，可以使用命令：
objdump -d test #命令
test: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .init:
00000000004003c8 <.init>:
4003c8: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
4003cc: 48 8b 05 25 0c 20 00 mov 0x200c25(%rip),%rax # 600f
但是如果程序较大，那么反汇编时间将会变长，而且反汇编文件也会很大。如果我们已经知道了问题在某个函数，只想反汇编某一个函数，怎么处理呢？
我们可以利用前面介绍的nm命令获取到函数test的地址，然后使用下面的方式反汇编：
objdump -d test --start-address=0x400526 --stop-address=0x400539 ##反汇编指定地址区间
test: file format elf64-x86-64
Disassembly of section .text:
0000000000400526 <.text+0xf6>:
400526: 55 push %rbp
400527: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
40052a: 89 7d fc mov %edi,-0x4(%rbp)
40052d: 89 75 f8 mov %esi,-0x8(%rbp)
400530: 8b 45 fc mov -0x4(%rbp),%eax
400533: 99 cltd
400534: f7 7d f8 idivl -0x8(%rbp)
400537: 5d pop %rbp
400538: c3 retq
09 - 端口占用情况查看——netstat
我们可能常常会遇到进程第一次启动后，再次启动会出现端口绑定失败的问题，我们可以通过netstat命令查看端口占用情况：
netstat -anp|grep 端口号
10 - core dump文件生成配置——ulimit -c
有时候我们的程序core dump了却没有生成core文件，很可能是我们设置的问题：
ulimit -c #查看core文件配置，如果结果为0，程序core dump时将不会生成core文件
ulimit -c unlimited #不限制core文件生成大小
ulimit -c 10 #设置最大生成大小为10kb
11 - 调试神器——gdb
gdb是一个强大的调试工具，但这里仅介绍两个简单使用示例。
有时候程序可能已经正在运行，但是又不能终止它，这时候仍然可以使用gdb调试正在运行的进程：
gdb processFile PID #processFile为进程文件，pid为进程id，可通过ps命令查找到
有时候程序可能core dump了，但是系统还留给了我们一个礼物——core文件。
在core文件生成配置完成之后，运行cmdTest程序，产生core文件。我们可以用下面的方法通过core文件定位出错位置：
ulimit -c unlimited #命令，定义core不受大小限制
./test #命令，运行test，生成core文件
gdb test core #命令，开始调试
Core was generated by `./cmdTest'.
Program terminated with signal SIGFPE, Arithmetic exception.
#0 0x00000000004004fb in test (a=10, b=0) at test.c:4
4 return a/b;
(gdb)bt
#0 0x00000000004004fb in test (a=10, b=0) at test.c:4
#1 0x000000000040052c in main (argc=1, argv=0x7ffca9536d38) at test.c:10
(gdb)
输入bt后，就可以看到调用栈了,出错位置在test函数，tsts.c的第4行。
12 - 定位crash问题——addr2line
有时候程序崩溃了但不幸没有生成core文件，是不是就完全没有办法了呢？还是cmdTest的例子。运行完cmdTest之后，我们通过dmesg命令可以获取到以下内容：
[ 1338.609697] traps: test[3314] trap divide error ip:400534 sp:7ffcb961a900 error:0 in test[400000+1000]
该信息记录了cmdTest运行出错的基本原因（divide error）和出错位置（400534 ），我们使用addr2line命令获取出错具体行号：
addr2line -e test 400534 #命令
/home/book/Desktop/test.c:4
总结
本文对以上命令仅介绍其经典使用，这些命令都还有其他一些有帮助的用法，但由于篇幅有限，不在此介绍，更多使用方法可以通过man命令名的方式去了解。