11.2 使用GDB調試
開發程序過程中調試代碼是開發者經常要做的一件事情，Go語言不像PHP、Python等動態語言，只要修改不需要編譯就可以直接輸出，而且可以動態的在運行環境下打印數據。當然Go語言也可以通過Println之類的打印數據來調試，但是每次都需要重新編譯，這是一件相當麻煩的事情。我們知道在Python中有pdb/ipdb之類的工具調試，Javascript也有類似工具，這些工具都能夠動態的顯示變量信息，單步調試等。不過慶幸的是Go也有類似的工具支持：GDB。Go內部已經內置支持了GDB，所以，我們可以通過GDB來進行調試，那麼本小節就來介紹一下如何通過GDB來調試Go程序。
GDB調試簡介
GDB是FSF(自由軟件基金會)發佈的一個強大的類UNIX系統下的程序調試工具。使用GDB可以做如下事情：
啓動程序，可以按照開發者的自定義要求運行程序。
可讓被調試的程序在開發者設定的調置的斷點處停住。（斷點可以是條件表達式）
當程序被停住時，可以檢查此時程序中所發生的事。
動態的改變當前程序的執行環境。
目前支持調試Go程序的GDB版本必須大於7.1。
編譯Go程序的時候需要注意以下幾點
傳遞參數-ldflags "-s"，忽略debug的打印信息
傳遞-gcflags "-N -l" 參數，這樣可以忽略Go內部做的一些優化，聚合變量和函數等優化，這樣對於GDB調試來說非常困難，所以在編譯的時候加入這兩個參數避免這些優化。
常用命令
GDB的一些常用命令如下所示
list
簡寫命令l，用來顯示源代碼，默認顯示十行代碼，後面可以帶上參數顯示的具體行，例如：list 15，顯示十行代碼，其中第15行在顯示的十行裏面的中間，如下所示。
10 time.Sleep(2 * time.Second)
11 c <- i
12 }
13 close(c)
14 }
15
16 func main() {
17 msg := "Starting main"
18 fmt.Println(msg)
19 bus := make(chan int)
break
簡寫命令 b,用來設置斷點，後面跟上參數設置斷點的行數，例如b 10在第十行設置斷點。
delete 簡寫命令 d,用來刪除斷點，後面跟上斷點設置的序號，這個序號可以通過info breakpoints獲取相應的設置的斷點序號，如下是顯示的設置斷點序號。
· Num Type Disp Enb Address What
· 2 breakpoint keep y 0x0000000000400dc3 in main.main at /home/xiemengjun/gdb.go:23
breakpointalready hit 1 time
backtrace
簡寫命令 bt,用來打印執行的代碼過程，如下所示：
#0 main.main () at /home/xiemengjun/gdb.go:23
#1 0x000000000040d61e in runtime.main () at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:244
#2 0x000000000040d6c1 in schedunlock () at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:267
#3 0x0000000000000000 in ?? ()
info
info命令用來顯示信息，後面有幾種參數，我們常用的有如下幾種：
info locals
顯示當前執行的程序中的變量值
info breakpoints
顯示當前設置的斷點列表
info goroutines
顯示當前執行的goroutine列表，如下代碼所示,帶*的表示當前執行的
* 1 running runtime.gosched
* 2 syscall runtime.entersyscall
3 waiting runtime.gosched
4 runnable runtime.gosched
print
簡寫命令p，用來打印變量或者其他信息，後面跟上需要打印的變量名，當然還有一些很有用的函數$len()和$cap()，用來返回當前string、slices或者maps的長度和容量。
whatis
用來顯示當前變量的類型，後面跟上變量名，例如whatis msg,顯示如下：
type = structstring
next
簡寫命令 n,用來單步調試，跳到下一步，當有斷點之後，可以輸入n跳轉到下一步繼續執行
coutinue
簡稱命令 c，用來跳出當前斷點處，後面可以跟參數N，跳過多少次斷點
set variable
該命令用來改變運行過程中的變量值，格式如：set variable <var>=<value>
調試過程
我們通過下面這個代碼來演示如何通過GDB來調試Go程序，下面是將要演示的代碼：
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func counting(cchan<- int) {
for i := 0; i < 10; i++ {
time.Sleep(2 * time.Second)
c <- i
}
close(c)
}
func main() {
msg := "Starting main"
fmt.Println(msg)
bus := make(chan int)
msg = "starting a gofunc"
go counting(bus)
for count := range bus {
fmt.Println("count:", count)
}
}
編譯文件，生成可執行文件gdbfile:
go build-gcflags "-N -l" gdbfile.go
通過gdb命令啓動調試：
gdb gdbfile
啓動之後首先看看這個程序是不是可以運行起來，只要輸入run命令回車後程序就開始運行，程序正常的話可以看到程序輸出如下，和我們在命令行直接執行程序輸出是一樣的：
(gdb) run
Startingprogram: /home/xiemengjun/gdbfile
Starting main
count: 0
count: 1
count: 2
count: 3
count: 4
count: 5
count: 6
count: 7
count: 8
count: 9
[LWP 2771exited]
[Inferior 1(process 2771) exited normally]
好了，現在我們已經知道怎麼讓程序跑起來了，接下來開始給代碼設置斷點：
(gdb) br main.main
Breakpoint 1 at0x4010b0: file /data/code/gowork/src/my_code/d5.go, line 13.
(gdb) br main.counting
Breakpoint 2 at0x401000: file /data/code/gowork/src/my_code/d5.go, line 6.
(gdb) list main.main
time.Sleep(2 * time.Second)
c <- i
}
close(c)
}
func main() {
msg := "Starting main"
fmt.Println(msg)
bus := make(chan int)
msg = "Starting a fo gofunction"
(gdb) list main.counting
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func counting(c chan<- int){
for i:=0;i < 10;i++ {
time.Sleep(2 * time.Second)
c <- i
}
(gdb) run
Startingprogram: /home/xiemengjun/gdbfile
Starting main
[New LWP 3284]
[Switching toLWP 3284]
Breakpoint 1,main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:23
23 fmt.Println("count:",count)
上面例子b 23表示在第23行設置了斷點，之後輸入run開始運行程序。現在程序在前面設置斷點的地方停住了，我們需要查看斷點相應上下文的源碼，輸入list就可以看到源碼顯示從當前停止行的前五行開始：
(gdb) list
18 fmt.Println(msg)
19 bus := make(chan int)
20 msg = "starting a gofunc"
21 go counting(bus)
22 for count := range bus {
23 fmt.Println("count:",count)
24 }
25 }
現在GDB在運行當前的程序的環境中已經保留了一些有用的調試信息，我們只需打印出相應的變量，查看相應變量的類型及值：
(gdb) infolocals
count = 0
bus =0xf840001a50
(gdb) p count
$1 = 0
(gdb) p bus
$2 = (chan int)0xf840001a50
(gdb) whatis bus
type = chan int
接下來該讓程序繼續往下執行，請繼續看下面的命令
(gdb) c
Continuing.
count: 0
[New LWP 3303]
[Switching toLWP 3303]
Breakpoint 1,main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:23
23fmt.Println("count:", count)
(gdb) c
Continuing.
count: 1
[Switching toLWP 3302]
Breakpoint 1,main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:23
23fmt.Println("count:", count)
每次輸入c之後都會執行一次代碼，又跳到下一次for循環，繼續打印出來相應的信息。
設想目前需要改變上下文相關變量的信息，跳過一些過程，並繼續執行下一步，得出修改後想要的結果：
(gdb) info locals
count = 2
bus =0xf840001a50
(gdb) set variable count=9
(gdb) info locals
count = 9
bus =0xf840001a50
(gdb) c
Continuing.
count: 9
[Switching toLWP 3302]
Breakpoint 1,main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:23
23fmt.Println("count:", count)
最後稍微思考一下，前面整個程序運行的過程中到底創建了多少個goroutine，每個goroutine都在做什麼：
(gdb) info goroutines
* 1 runningruntime.gosched
* 2 syscallruntime.entersyscall
3 waitingruntime.gosched
4 runnableruntime.gosched
(gdb) goroutine 1 bt
#00x000000000040e33b in runtime.gosched () at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:927
#10x0000000000403091 in runtime.chanrecv (c=void, ep=void, selected=void,received=void)
at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/chan.c:327
#20x000000000040316f in runtime.chanrecv2 (t=void, c=void)
at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/chan.c:420
#30x0000000000400d6f in main.main () at /home/xiemengjun/gdbfile.go:22
#40x000000000040d0c7 in runtime.main () at/home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:244
#5 0x000000000040d16ain schedunlock () at /home/xiemengjun/go/src/pkg/runtime/proc.c:267
#60x0000000000000000 in ?? ()
通過查看goroutines的命令我們可以清楚地瞭解goruntine內部是怎麼執行的，每個函數的調用順序已經明明白白地顯示出來了。
小結
本小節我們介紹了GDB調試Go程序的一些基本命令，包括run、print、info、set variable、coutinue、list、break等經常用到的調試命令，通過上面的例子演示，我相信讀者已經對於通過GDB調試Go程序有了基本的理解，如果你想獲取更多的調試技巧請參考官方網站的GDB調試手冊，還有GDB官方網站的手冊
