這是一個嵌入式大廠面試題專欄，每天更新高頻面試題。專欄將包含題目描述、詳細解析、相關知識點擴展以及實際代碼示例。內(nèi)容涵蓋操作系統(tǒng)、驅(qū)動開發(fā)、通信協(xié)議等核心領域，并結(jié)合實際項目經(jīng)驗進行分析。每道題目都會附帶面試官可能的追問方向，幫助大家更好地準備面試！

GDB調(diào)試工具常見面試題解析

GDB（GNU Debugger）是GNU軟件系統(tǒng)中的標準調(diào)試器，廣泛應用于C/C++程序的調(diào)試。以下是GDB相關的常見面試題及詳細解析：

1. GDB基礎知識

Q: 什么是GDB？它的主要功能是什么？

答：GDB是GNU項目開發(fā)的一個強大的程序調(diào)試工具，主要功能包括：

1. 運行程序：可以設置運行參數(shù)，控制程序的執(zhí)行環(huán)境
2. 設置斷點：在指定位置暫停程序執(zhí)行
3. 單步執(zhí)行：逐行或逐過程執(zhí)行程序
4. 檢查變量：查看和修改程序中的變量值
5. 查看調(diào)用棧：分析程序的執(zhí)行路徑
6. 監(jiān)視表達式：跟蹤表達式值的變化
7. 多線程調(diào)試：支持多線程程序的調(diào)試
8. 遠程調(diào)試：支持對遠程設備上的程序進行調(diào)試

2. GDB常用命令

Q: 列舉GDB中最常用的調(diào)試命令及其功能

答：GDB常用命令及功能：

1. 啟動和退出：gdb program：啟動GDB并加載程序quit/q：退出GDB
2. 運行控制：run/r [args]：運行程序，可帶參數(shù)start：運行程序，在main函數(shù)處停止continue/c：繼續(xù)執(zhí)行程序next/n：單步執(zhí)行（不進入函數(shù)）step/s：單步執(zhí)行（進入函數(shù)）finish：執(zhí)行到當前函數(shù)返回until/u：執(zhí)行到指定行
3. 斷點操作：break/b [location]：設置斷點watch [expr]：設置觀察點info breakpoints：查看所有斷點delete [num]：刪除指定斷點disable/enable [num]：禁用/啟用斷點condition [num] [expr]：設置條件斷點
4. 查看程序狀態(tài)：print/p [expr]：打印表達式的值display [expr]：每次停止時顯示表達式的值info locals：顯示局部變量backtrace/bt：顯示調(diào)用棧frame/f [num]：切換棧幀list/l：顯示源代碼
5. 修改程序狀態(tài)：set var [var]=[value]：修改變量值return [expr]：強制函數(shù)返回

# GDB命令使用示例
gdb ./myprogram
(gdb) b main
(gdb) r
(gdb) n
(gdb) p variable_name
(gdb) bt
(gdb) c
(gdb) q

3. 斷點和觀察點

Q: GDB中的斷點類型有哪些？如何設置條件斷點？

答：GDB中的斷點類型及設置方法：

1. 普通斷點：break function_name：在函數(shù)入口處設置斷點break filename:line_number：在指定文件的指定行設置斷點break +offset/-offset：在當前行的前/后offset行設置斷點break *address：在內(nèi)存地址處設置斷點
2. 條件斷點：break location if condition：只有當條件滿足時才觸發(fā)斷點condition breakpoint_num expression：為已存在的斷點添加條件
3. 觀察點：watch expression：當表達式的值改變時停止rwatch expression：當表達式被讀取時停止awatch expression：當表達式被讀取或修改時停止
4. 捕獲點：catch event：捕獲特定事件，如異常拋出、信號等

# 條件斷點示例
(gdb) break 10 if i == 5
(gdb) break func1 if strcmp(str, "test") == 0

# 觀察點示例
(gdb) watch global_var
(gdb) rwatch *pointer
(gdb) awatch array[index]

4. 多線程調(diào)試

Q: 如何使用GDB調(diào)試多線程程序？

答：GDB多線程調(diào)試的主要命令和技巧：

1. 查看線程：info threads：顯示所有線程信息thread thread_id：切換到指定線程
2. 線程控制：set scheduler-locking off/on/step：控制調(diào)試時其他線程的運行 off：所有線程都正常運行on：只有當前線程運行step：單步時只有當前線程運行，continue時所有線程運行
3. 線程斷點：break location thread thread_id：為特定線程設置斷點break location thread thread_id if condition：為特定線程設置條件斷點
4. 線程組命令：thread apply all command：對所有線程執(zhí)行命令thread apply thread_id_list command：對指定線程執(zhí)行命令

# 多線程調(diào)試示例
(gdb) info threads
(gdb) thread 2
(gdb) set scheduler-locking on
(gdb) break thread_func thread 2
(gdb) thread apply all bt

5. 遠程調(diào)試

Q: 如何使用GDB進行遠程調(diào)試？特別是嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試？

答：GDB遠程調(diào)試的步驟和方法：

1. 遠程調(diào)試架構(gòu)：目標板運行g(shù)dbserver或遠程stub主機運行GDB客戶端，通過網(wǎng)絡或串口連接
2. 連接方式：TCP/IP連接：target remote ip_address:port串口連接：target remote /dev/ttyS0
3. 嵌入式系統(tǒng)調(diào)試：使用JTAG/SWD接口連接調(diào)試器通過OpenOCD等工具建立GDB與目標的連接使用交叉編譯的GDB版本
4. 常用命令：file executable：加載可執(zhí)行文件符號target remote host:port：連接遠程目標load：將程序下載到目標內(nèi)存monitor command：發(fā)送命令到調(diào)試器

# 遠程調(diào)試示例（目標板）
$ gdbserver :1234 ./myprogram

# 遠程調(diào)試示例（主機）
$ arm-none-eabi-gdb
(gdb) file myprogram
(gdb) target remote 192.168.1.100:1234
(gdb) load
(gdb) continue

6. 內(nèi)存調(diào)試

Q: 如何使用GDB檢查內(nèi)存和調(diào)試內(nèi)存問題？

答：GDB內(nèi)存調(diào)試的主要命令和技巧：

1. 內(nèi)存檢查命令：x/nfu addr：檢查內(nèi)存內(nèi)容 n：要顯示的單元數(shù)f：顯示格式（x十六進制，d十進制，u無符號，o八進制，t二進制，c字符，s字符串）u：單元大?。╞字節(jié)，h半字，w字，g雙字）info proc mappings：查看進程內(nèi)存映射
2. 內(nèi)存斷點：watch -l expression：監(jiān)視內(nèi)存位置而非變量rwatch -l expression：監(jiān)視內(nèi)存讀取awatch -l expression：監(jiān)視內(nèi)存讀寫
3. 內(nèi)存泄漏調(diào)試：結(jié)合Valgrind等工具使用使用set environment MALLOC_CHECK_=2檢測堆錯誤
4. 內(nèi)存修改：set {type}address = value：修改指定地址的內(nèi)存值

# 內(nèi)存檢查示例
(gdb) x/10xb buffer      # 以十六進制顯示buffer開始的1