GDB Cheatsheet

Debugger GDB (GNU Debugger) adalah alat utama untuk mendiagnosis bug runtime pada program C. Dengan GDB, kita dapat menjalankan program langkah per langkah, memeriksa nilai variabel, melihat call stack, dan bahkan memodifikasi variabel saat program berjalan. Bab ini menyusun perintah GDB yang paling sering dipakai beserta contoh sesi debugging nyata.

Memulai Sesi GDB #

Untuk melakukan debugging, kompilasi program dengan flag -g agar binary menyimpan informasi debug (nomor baris, nama variabel). Tanpa -g, GDB hanya bisa menampilkan alamat memori—tidak nama simbol.

gcc -std=c11 -Wall -Wextra -g -O0 -o gcdemo gcdemo.c
gdb ./gcdemo

Perintah Dasar #

Berikut adalah perintah GDB yang paling sering kita pakai. Setiap perintah memiliki bentuk panjang dan singkat—misalnya run dan r ekuivalen.

Kontrol Eksekusi #

Breakpoint dan Watchpoint #

Pemeriksaan Status #

Modifikasi dan Ekspresi #

Program Demo #

Program berikut memiliki fungsi rekursif faktorial dan fungsi iteratif sum_array. Kita akan memakai GDB untuk melacak eksekusi dan memeriksa variabel lokal pada masing-masing fungsi.

/* File: gcdemo.c - Demo sesi debugging dengan gdb */
#include <stdio.h>

static int faktorial(int n) {
    if (n <= 1) return 1;
    return n * faktorial(n - 1);
}

static int sum_array(int *arr, int n) {
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        total += arr[i];
    }
    return total;
}

int main(void) {
    int data[] = {10, 20, 30, 40, 50};
    int n = sizeof(data) / sizeof(data[0]);

    int s = sum_array(data, n);
    printf("sum = %d\n", s);

    int f = faktorial(5);
    printf("5! = %d\n", f);
    return 0;
}

Compile dan jalankan biasa untuk verifikasi output:

gcc -std=c11 -Wall -Wextra -g -O0 -o gcdemo gcdemo.c
./gcdemo

Output yang Dihasilkan:

sum = 150
5! = 120

Sesi Debugging Interaktif #

Berikut adalah transkrip sesi GDB yang menggunakan beberapa perintah inti. Prompt GDB ditandai (gdb). Output ini mewakili perilaku standar gdb versi 12+.

$ gdb ./gcdemo
(gdb) break sum_array
Breakpoint 1 at 0x1149: file gcdemo.c, line 9.
(gdb) break faktorial
Breakpoint 2 at 0x1179: file gcdemo.c, line 4.
(gdb) run
Starting program: /tmp/cc/test/gcdemo

Breakpoint 1, sum_array (arr=0x7fffffffe2e0, n=5) at gcdemo.c:9
9           for (int i = 0; i < n; i++) {
(gdb) bt
#0  sum_array (arr=0x7fffffffe2e0, n=5) at gcdemo.c:9
#1  0x000055555555518f in main () at gcdemo.c:21
(gdb) print n
$1 = 5
(gdb) print arr[0]
$2 = 10
(gdb) print *arr@5
$3 = {10, 20, 30, 40, 50}
(gdb) next
10              total += arr[i];
(gdb) next
9           for (int i = 0; i < n; i++) {
(gdb) info locals
total = 10
i = 0
(gdb) continue
Continuing.

Breakpoint 1, sum_array (arr=0x7fffffffe2e0, n=5) at gcdemo.c:9
...

Sesi rekursif pada faktorial(5) akan memicu breakpoint 2 beberapa kali—setiap pemanggilan rekursif berhenti. Berikut potongan interaksi saat faktorial(3) dipanggil:

(gdb) continue
Continuing.
sum = 150

Breakpoint 2, faktorial (n=5) at gcdemo.c:4
4           if (n <= 1) return 1;
(gdb) continue
Continuing.

Breakpoint 2, faktorial (n=4) at gcdemo.c:4
4           if (n <= 1) return 1;
(gdb) continue
Continuing.

Breakpoint 2, faktorial (n=3) at gcdemo.c:4
4           if (n <= 1) return 1;
(gdb) bt
#0  faktorial (n=3) at gcdemo.c:4
#1  0x00005555555551a4 in faktorial (n=4) at gcdemo.c:5
#2  0x00005555555551a4 in faktorial (n=5) at gcdemo.c:5
#3  0x00005555555551b8 in main () at gcdemo.c:24
(gdb) print n
$4 = 3
(gdb) finish
Run till exit from #0  faktorial (n=3) at gcdemo.c:4
0x00005555555551a4 in faktorial (n=4) at gcdemo.c:5
5           return n * faktorial(n - 1);
Value returned is $5 = 6
(gdb) continue
Continuing.
5! = 120
[Inferior 1 (process 12345) exited normally]
(gdb) quit

Mari kita telaah baris-baris perintah di atas:

1. break sum_array dan break faktorial: GDB menerima nama fungsi sebagai lokasi breakpoint. Saat program mencapai awal fungsi tersebut, eksekusi berhenti sebelum baris pertama dieksekusi.
2. backtrace (bt): Menampilkan call stack. Output #0 sum_array ... #1 main menunjukkan main memanggil sum_array. Frame #0 selalu adalah fungsi yang sedang dieksekusi.
3. print *arr@5: Sintaks arr@n mencetak n elemen berturut-turut dari alamat arr. Berguna untuk memeriksa isi array tanpa loop manual.
4. next vs step: next melompati pemanggilan fungsi (fungsi tetap dijalankan penuh, tapi tanpa masuk); step masuk ke dalam fungsi yang dipanggil. Untuk faktorial yang rekursif, step akan membawa kita ke pemanggilan berikutnya.
5. finish: Melanjutkan eksekusi sampai fungsi saat ini return, lalu berhenti. Berguna saat kita tidak ingin menelusuri sisa fungsi baris per baris—di sini finish dari faktorial(3) berhenti tepat setelah return, dengan pesan Value returned is $5 = 6 yang menunjukkan 3! = 6.

Mode Non-Interaktif dengan -batch #

GDB dapat dijalankan tanpa prompt interaktif menggunakan -batch. Ini berguna untuk otomasi CI atau skrip testing.

gdb -batch -nx \
    -ex "break sum_array" \
    -ex "run" \
    -ex "print n" \
    -ex "print *arr@5" \
    -ex "continue" \
    -ex "quit" \
    ./gcdemo

Perintah Lanjutan #