GDB 기초 (GDB Basics)

# GDB 기초 (GDB Basics)

## GDB란?

**GNU Debugger** — C/C++ 프로그램의 실행을 단계별로 추적하고  
변수 값, 메모리 상태, 호출 스택을 검사할 수 있는 디버거입니다.

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## 준비 — 디버그 심볼 포함 빌드

```bash
gcc -g -o program program.c      # -g: 디버그 심볼 포함
gcc -g -Wall -o program *.c      # 여러 파일
```

> `-g` 없이 컴파일하면 GDB에서 소스 코드 줄 번호와 변수명을 볼 수 없습니다.

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## GDB 시작과 종료

```bash
gdb ./program          # 프로그램 로드
gdb ./program core     # 코어 덤프와 함께 시작
gdb -q ./program       # 시작 메시지 없이 (quiet)
```

```
(gdb) quit             # GDB 종료
(gdb) q                # 단축키
```

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## 핵심 명령어

### 실행 제어

| 명령어 | 단축키 | 설명 |
|--------|--------|------|
| `run` | `r` | 프로그램 실행 (처음부터) |
| `run arg1 arg2` | | 인자와 함께 실행 |
| `continue` | `c` | 다음 브레이크포인트까지 계속 실행 |
| `next` | `n` | 다음 줄 실행 (함수 호출은 건너뜀) |
| `step` | `s` | 다음 줄 실행 (함수 내부로 진입) |
| `finish` | `fin` | 현재 함수가 끝날 때까지 실행 |
| `kill` | `k` | 실행 중인 프로그램 종료 |

### 브레이크포인트 (Breakpoint)

```
(gdb) break main              # main 함수 진입 시 정지
(gdb) break student.c:42      # 파일:줄번호
(gdb) break process_data      # 함수 이름
(gdb) info breakpoints        # 브레이크포인트 목록
(gdb) delete 1                # 1번 브레이크포인트 삭제
(gdb) disable 2               # 2번 비활성화
(gdb) enable 2                # 2번 활성화
```

### 변수·메모리 검사

```
(gdb) print x                 # 변수 x 값 출력
(gdb) print *p                # 포인터 역참조
(gdb) print arr[0]            # 배열 원소
(gdb) print s.name            # 구조체 멤버
(gdb) display x               # 매 단계마다 x 자동 출력
(gdb) info locals             # 현재 함수의 모든 지역 변수
(gdb) info args               # 현재 함수의 인자
```

### 호출 스택 (Backtrace)

```
(gdb) backtrace               # 전체 호출 스택 출력
(gdb) bt                      # 단축키
(gdb) frame 2                 # 2번 스택 프레임으로 이동
(gdb) up                      # 상위 프레임으로
(gdb) down                    # 하위 프레임으로
```

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## 실전 예시

### 세그폴트 디버깅

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

void process(int *arr, int n) {
    for (int i = 0; i <= n; i++) {   // ← 버그: <= 대신 <
        arr[i] = i * 10;
    }
}

int main(void) {
    int data[5];
    process(data, 5);
    printf("done\n");
    return 0;
}
```

```bash
gcc -g -o buggy buggy.c
gdb -q ./buggy
```

```
(gdb) run
Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x000000000040116a in process (arr=0x7fffffffe3b0, n=5) at buggy.c:5
5           arr[i] = i * 10;

(gdb) bt
#0  process (arr=0x7fffffffe3b0, n=5) at buggy.c:5
#1  main () at buggy.c:11

(gdb) print i
$1 = 5                   ← i가 5인데 arr[5]는 범위 초과!

(gdb) print n
$2 = 5
```

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## 워치포인트 (Watchpoint)

변수 값이 변경될 때마다 자동으로 정지합니다.

```
(gdb) watch x             # x 값이 바뀔 때마다 정지
(gdb) rwatch x            # x를 읽을 때마다 정지
(gdb) awatch x            # x를 읽거나 쓸 때마다 정지
```

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## 메모리 직접 검사

```
(gdb) x/4d  arr           # arr 시작 주소에서 int 4개 출력
(gdb) x/8xb ptr           # ptr에서 1바이트씩 16진수 8개 출력
(gdb) x/s   str           # 문자열로 출력
```

**포맷 문자:**

| 문자 | 형식 | 크기 |
|------|------|------|
| `d` | 10진수 | `b`=1, `h`=2, `w`=4, `g`=8 |
| `x` | 16진수 | — |
| `s` | 문자열 | — |
| `i` | 명령어 | — |

---

## .gdbinit — 자동 설정

홈 디렉터리의 `~/.gdbinit`에 기본 설정을 저장합니다.

```
set print pretty on          # 구조체를 보기 좋게 출력
set print array on           # 배열을 줄 단위로 출력
set history save on          # 명령 히스토리 저장
```

---

## 정리

| 명령 | 설명 |
|------|------|
| `break 위치` | 브레이크포인트 설정 |
| `run` | 실행 시작 |
| `next` / `step` | 한 줄 실행 (함수 진입 여부 차이) |
| `continue` | 다음 브레이크까지 실행 |
| `print 변수` | 값 출력 |
| `backtrace` | 호출 스택 출력 |
| `info locals` | 지역 변수 전체 출력 |
| `watch 변수` | 값 변경 시 정지 |

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