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Programación
domingo 23 junio 2024
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Cómo utilizar GDB

Introducción

El depurador GNU (GDB) es una herramienta poderosa que permite a los desarrolladores de software depurar sus programas. Es especialmente útil en el desarrollo de aplicaciones en C++, donde los errores pueden ser difíciles de rastrear y corregir debido a la complejidad del lenguaje. Este artículo proporciona una guía detallada sobre el uso de GDB para depurar programas en C++.

Instalación de GDB

La instalación de GDB varía según el sistema operativo. A continuación se detallan los pasos para algunos de los sistemas más comunes:

En Linux

En la mayoría de las distribuciones de Linux, GDB se puede instalar a través del gestor de paquetes. Por ejemplo, en Debian y Ubuntu, puedes instalar GDB ejecutando: 

sudo apt-get update
sudo apt-get install gdb

En Fedora, puedes usar: 

sudo dnf install gdb

En macOS

Para instalar GDB en macOS, puedes usar Homebrew. Primero, instala Homebrew si no lo tienes instalado, y luego ejecuta: 

brew install gdb

En Windows

En Windows, puedes instalar GDB como parte del paquete MinGW (Minimalist GNU for Windows). El instalador de MinGW se puede descargar desde MinGW.

Compilación de un Programa para Depuración

Para usar GDB de manera efectiva, necesitas compilar tu programa con la opción de depuración habilitada. Esto se hace agregando la opción -g al compilar con g++. Por ejemplo: 

g++ -g -o programa programa.cpp

Esta opción incluye información adicional en el ejecutable que GDB puede usar para mostrar los nombres de variables, líneas de código y más detalles útiles durante la depuración.

Iniciando GDB

Para iniciar GDB con tu programa, simplemente ejecuta: 

gdb ./programa

Esto iniciará GDB y cargará tu programa en el depurador. Verás el prompt de GDB ((gdb)), donde puedes ingresar comandos.

Comandos Básicos de GDB

Ejecución del Programa

  • run: Inicia la ejecución del programa. 
run
  • start: Comienza la ejecución del programa y se detiene en la primera línea del main. 
start

Puntos de Interrupción (Breakpoints)

Los puntos de interrupción permiten detener la ejecución del programa en una línea específica o en una función específica.

  • break: Establece un punto de interrupción en una línea específica. 
break main
  break 42
  break archivo.cpp:42
  • info breakpoints: Muestra una lista de todos los puntos de interrupción. 
info breakpoints
  • delete: Elimina un punto de interrupción. 
delete 1

Navegación en el Código

  • next: Ejecuta la siguiente línea de código, pero no entra en las funciones llamadas. 
next
  • step: Ejecuta la siguiente línea de código y entra en las funciones llamadas. 
step
  • continue: Continúa la ejecución hasta el siguiente punto de interrupción o el final del programa. 
continue
  • finish: Continúa la ejecución hasta salir de la función actual. 
finish

Inspección del Estado del Programa

  • print: Muestra el valor de una variable. 
print x
  • whatis: Muestra el tipo de una variable. 
whatis x
  • info locals: Muestra todas las variables locales en el contexto actual. 
info locals
  • backtrace: Muestra la pila de llamadas. 
backtrace

Manipulación de Variables

  • set: Cambia el valor de una variable. 
set variable x = 10

Salida de GDB

  • quit: Sale de GDB. 
quit

Depuración de Código C++

Depuración de Clases y Objetos

Cuando trabajas con C++, es común depurar clases y objetos. GDB proporciona varias características útiles para esto.

  • print object: Puedes usar el comando print para mostrar el estado de un objeto. Por ejemplo, si tienes un objeto myObject de una clase MyClass, puedes inspeccionarlo con: 
print myObject
  • inspect members: También puedes inspeccionar miembros específicos de un objeto. 
print myObject.member

Depuración de Plantillas (Templates)

La depuración de plantillas puede ser más complicada debido a la naturaleza genérica del código. Sin embargo, GDB maneja bien estas situaciones, permitiéndote inspeccionar las instancias específicas de las plantillas.

Manejo de Excepciones

GDB también puede ayudarte a manejar excepciones en C++.

  • catch throw: Establece un punto de interrupción en el lanzamiento de una excepción. 
catch throw
  • catch catch: Establece un punto de interrupción en la captura de una excepción. 
catch catch

Técnicas Avanzadas de Depuración

Scripts de GDB

Puedes escribir scripts para automatizar tareas repetitivas en GDB. Estos scripts pueden contener cualquier comando de GDB y se ejecutan con el comando source. 

source script.gdb

Depuración Remota

GDB permite la depuración remota, lo cual es útil para depurar programas que se ejecutan en otro sistema. Para esto, necesitas un servidor GDB (gdbserver) en el sistema remoto.

  • En el sistema remoto: 
gdbserver :1234 ./programa
  • En el sistema local, inicia GDB y conéctate al servidor: 
gdb ./programa
  target remote IP_REMOTA:1234

Usando TUI (Text User Interface)

GDB tiene una interfaz de usuario en modo texto que puede hacer que la depuración sea más visual. Para activar TUI, usa el comando: 

gdb -tui ./programa

En TUI, puedes ver el código fuente y los puntos de interrupción visualmente.

Conclusión

GDB es una herramienta esencial para los desarrolladores de C++. Aunque puede ser intimidante al principio debido a su interfaz de línea de comandos, la práctica y el conocimiento de los comandos y técnicas adecuados pueden transformar significativamente el proceso de depuración. Al dominar GDB, los desarrolladores pueden identificar y corregir errores de manera más eficiente, mejorando así la calidad y robustez de su software.

Recursos Adicionales

Para más información, consulta la documentación oficial de GDB. También hay numerosos tutoriales y guías en línea que pueden proporcionar ejemplos y técnicas avanzadas para usar GDB de manera efectiva.

Etiquetas:
gdb cpp depuracion
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Autor:
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Jorge García

Fullstack developer