# 默认调试信息（-g 等价于 -g2）
gcc -g -o hello_debug main.c

# 最小调试信息（适合生产环境的栈回溯）
gcc -g1 -o hello_release main.c

# 最大调试信息（包含宏定义）
gcc -g3 -o hello_macro main.c

# 调试信息不会影响程序执行速度，但增加文件大小
ls -l hello_debug hello_release

# 编译时生成调试信息
gcc -g -o hello main.c

# 将调试信息分离到独立文件
objcopy --only-keep-debug hello hello.debug

# 去除可执行文件中的调试信息
strip --strip-debug hello

# 运行时加载调试信息
gdb -ex "set debug-file-directory ." hello

# 或者使用 build-id
objcopy --only-keep-debug hello hello.debug
strip --strip-debug hello
objcopy --add-gnu-debuglink=hello.debug hello

# 指定 DWARF 版本
gcc -gdwarf-2 -o hello main.c
gcc -gdwarf-3 -o hello main.c
gcc -gdwarf-4 -o hello main.c
gcc -gdwarf-5 -o hello main.c

# 查看 DWARF 版本
readelf --debug-dump=info hello | grep "DWARF"
# 或
file hello

ELF 文件中的 DWARF 段:
  .debug_abbrev   - 缩写表
  .debug_aranges  - 地址范围表
  .debug_frame    - 调用帧信息（CFI）
  .debug_info     - 核心调试信息（DIE 树）
  .debug_line     - 行号信息
  .debug_loc      - 变量位置表达式
  .debug_macinfo  - 宏信息（-g3）
  .debug_pubnames - 公共名称索引
  .debug_pubtypes - 公共类型索引
  .debug_ranges   - 地址范围
  .debug_str      - 字符串表

# 查看行号信息
readelf --debug-dump=line hello

# 查看变量信息
readelf --debug-dump=info hello | head -60

# 查看函数信息
readelf --debug-dump=decodedline hello

# 使用 dwarfdump（需要安装）
dwarfdump hello

# 编译带调试信息的程序
gcc -g -O0 -o hello main.c

# 启动 GDB
gdb hello

# 常用 GDB 命令
(gdb) break main          # 在 main 函数设断点
(gdb) run                 # 运行程序
(gdb) next (n)            # 单步执行（不进入函数）
(gdb) step (s)            # 单步执行（进入函数）
(gdb) continue (c)        # 继续运行
(gdb) print var           # 打印变量值
(gdb) backtrace (bt)      # 查看调用栈
(gdb) list (l)            # 查看源代码
(gdb) info locals         # 查看所有局部变量
(gdb) watch var           # 监视变量变化
(gdb) finish              # 运行到当前函数返回
(gdb) quit (q)            # 退出 GDB

# 条件断点
(gdb) break main.c:10 if i == 100

# 忽略断点前 N 次
(gdb) ignore 1 50    # 忽略断点 1 的前 50 次命中

# 断点命令列表
(gdb) break compute
(gdb) commands
> print x
> continue
> end

# 最佳组合：-Og -g
gcc -g -Og -o hello main.c

# 如果必须用 -O2 调试
gcc -g -O2 -fno-omit-frame-pointer -o hello main.c

# 在 GDB 中查看优化后的变量
(gdb) info locals
# 某些变量可能被优化掉，显示 <optimized out>

# 可以尝试查看寄存器
(gdb) info registers

# 使用 ASan 进行运行时错误检测
gcc -g -fsanitize=address -fno-omit-frame-pointer -o hello_asan main.c

# 运行
./hello_asan
# ASan 会报告内存错误的精确位置

# 启用核心转储
ulimit -c unlimited

# 运行程序（崩溃时生成 core 文件）
./hello
# Segmentation fault (core dumped)

# 调试核心转储
gdb hello core

# 在 GDB 中
(gdb) bt                  # 查看崩溃时的调用栈
(gdb) info locals         # 查看崩溃时的局部变量
(gdb) list                # 查看崩溃位置的源代码

# 使用 systemd 管理的核心转储
# 核心转储存储在 /var/lib/systemd/coredump/
coredumpctl list
coredumpctl info <PID>
coredumpctl gdb <PID>

# 设置核心转储文件名模式
echo "/tmp/core.%e.%p.%t" | sudo tee /proc/sys/kernel/core_pattern

# 安装 Valgrind
sudo apt install valgrind

# 使用 Valgrind 检测内存错误
valgrind --leak-check=full --show-leak-kinds=all ./hello

# 使用 Valgrind 的 GDB server
valgrind --vgdb=yes --vgdb-error=0 ./hello
# 在另一个终端
gdb ./hello
(gdb) target remote | vgdb

# 保留帧指针（优化时默认省略）
gcc -g -O2 -fno-omit-frame-pointer -o hello main.c

# 使用 DWARF 5（更好的优化后调试支持）
gcc -g -gdwarf-5 -O2 -o hello main.c

# 在 GDB 中查看被优化掉的变量
(gdb) info args
(gdb) info frame
(gdb) disassemble /m main    # 反汇编并显示源码

// buggy.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

char *create_string(const char *src) {
    char *dest = malloc(strlen(src));  // BUG: 少分配了 1 字节
    strcpy(dest, src);                 // 堆缓冲区溢出
    return dest;
}

int main(void) {
    char *s = create_string("Hello, World!");
    printf("%s\n", s);
    free(s);
    return 0;
}

# 编译并调试
gcc -g -fsanitize=address -o buggy buggy.c
./buggy

# ASan 输出:
# ==12345==ERROR: AddressSanitizer: heap-buffer-overflow on address 0x...
# WRITE of size 14 at 0x... thread T0
#     #0 0x... in strcpy
#     #1 0x... in create_string buggy.c:6
#     #2 0x... in main buggy.c:11

$ gdb ./hello
(gdb) break main
Breakpoint 1 at 0x1149: file main.c, line 5.
(gdb) run
Starting program: /home/user/hello
Breakpoint 1, main () at main.c:5
5	    int x = 42;
(gdb) next
6	    int y = x * 2;
(gdb) print x
$1 = 42
(gdb) step
7	    printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
(gdb) print y
$2 = 84
(gdb) continue
x=42, y=84
[Inferior 1 exited normally]
(gdb) quit