【Linux】Linux开发必备：Git版本控制与GDB调试全指南

前言：在Linux开发流程中，版本控制与程序调试是保障项目稳定性和开发效率的两大核心环节。Git作为当前最主流的分布式版本控制系统，能高效管理代码迭代、追踪修改记录并支持多人协同开发；GDB（GNU调试器）是Linux下调试C/C++程序的利器，可帮助开发者定位代码逻辑错误、跟踪变量变化，快速排查运行时问题。本文将从实战角度出发，详细拆解GIt的核心操作与GBDB的调试技巧。

一、Git：从基础到实践的版本控制

1.1为什么需要版本控制？

  • 版本控制的价值：记录代码每一次修改（谁改、改了什么、什么时候改），支持一键回滚到历史版本，实现多人并行开发时的代码同步与冲突解决
  • 对比传统“复制副本”方式：告别 “项目 - v1.doc”“项目 - 最终版 2.doc” 的混乱命名，用 Git 统一管理版本，减少冗余文件

1.2 Git简史：从Linux内核开发需求诞生的工具

  • 背景：2005年，Linux内核开发团队因商业版本控制系统BitKeeper终止授权，由Linus Torvalds主导开发Git
  • 核心设计目标：
    1. 速度快：高效处理超大规模项目（如Linux内核，百万级代码量）
    2. 完全分布式：无需依赖中央服务器，本地可完成版本管理，联网后同步即可
    3. 支持非线性开发：轻松创建、合并分支，满足多人并行开发需求

1.3Git环境搭建：Linux下的安装和初始化配置

（1）在Linux安装Git(以Centos/Ubuntu为例)
  • Centos系统：
     //1.先下载gitsudo yum install git//2.再查看git版本，确认是否下载下来了git --version
  • Ubuntu系统：
sudo apt install git -ygit --version
(2)在github/gitee创建项目（下面以gitee为例）

  • 注册账号：按照网站提示写即可
    在这里插入图片描述

  • 创建仓库：

    1. 登录成功后，进入个人主页，在右上方➕按钮，点击新建仓库
      在这里插入图片描述

    2. 跳转到新页面输入项目名称及其他设置：
      在这里插入图片描述

    3. 创建完后，在创建好的仓库页面中复制仓库链接，以备接下来进行下载：
      在这里插入图片描述

（3）将仓库克隆到Linux下
  • 创建一个放置代码的目录（往后的要提交到远程仓库的代码最好放在这个目录下）
git clone [url]//url就是上一步复制的仓库链接

在这里插入图片描述

  • Git“三板斧”–提交代码到远程仓库：
操作步骤命令作用示例
1.暂存代码git add 文件名将修改的文件加入 “暂存区”，标记为待提交状态暂存单个文件：git add main.c；暂存所有修改：git add .
2.本地提交git commit -m "提交说明"（提交说明一定要有，即使不写，也要写上双引号）将暂存区的修改提交到 “本地仓库”，并添加说明（必须写清楚修改内容）git commit -m “修复main函数中的逻辑错误，添加参数校验”
3.远程同步git push将本地仓库的提交同步到远程 Gitee 仓库执行后输入 Gitee用户名和密码
（4）首次使用配置：设置用户信息（关键！！！）

Git需要知道提交者的姓名和邮箱，用于标记每一次代码的归属，配置命令如下：

# 全局配置（对当前用户所有Git仓库生效） 
git config --global user.name "你的姓名" # 如"Zhang San" 
git config --global user.email "你的邮箱" # 如"zhangsan@example.com" # 查看配置是否生效 
git config --list # 输出中应包含user.name和user.email的配置

在这里插入图片描述

（5）常用辅助命令：查看状态与历史
  • 查看当前代码修改状态：git status（显示哪些文件被修改、哪些被暂存）
  • 查看提交历史：git log(显示所有提交记录)
  • 拉取远程仓库最新代码：git pull(建议先拉取再提交，避免冲突)

1.4 进阶技巧：.gitignore忽略文件与免密提交

（1）.gitignore：忽略无需版本控制的文件

有些文件（如编译生成的.o文件、可执行文件、日志文件）无需纳入 Git 管理，可通过创建.gitignore文件指定忽略规则：
1. 在仓库根目录创建.gitignore:

       vim .gitignore

2.写入忽略规则（示例）：

     # 忽略所有.o文件 *.o # 忽略可执行文件（如main） main # 忽略日志目录 log/

在这里插入图片描述

3.提交.gitignore到仓库(同代码提交步骤)

      git add .gitignore git commit -m "添加.gitignore，忽略编译产物和日志" git push
（2）配置免密提交：避免每次push输入账号密码
方法一：SSH密钥
  • 步骤一：检查本地是否已存在SSH密钥，执行命令：
ls -la ~/.ssh/

若输入中包括id_rsa(私钥)和id_rsa.pub(公钥)，即已存在密钥，直接跳到步骤三；若无，继续第二步

  • 步骤二：执行以下命令生成RSA类型的SSH密钥，过程中无需输入复杂密码（按3次回车键即可）
  ssh-keygen -t rsa -C "你的 Gitee 绑定邮箱" # 替换为你注册 Gitee 时用的邮箱

输出示例：
在这里插入图片描述

  • 步骤三：查看并复制SSH公钥，执行以下命令
   cat ~/.ssh_rsa.pub/

如下，复制密钥即可：
在这里插入图片描述

  • 步骤四：在gitee上配置 SSH公钥

    1. 登录Gitee账号，点击右上角设置

    2. 在左侧菜单找到安全->SSH公钥，点击添加公钥，如下
      在这里插入图片描述

    3. 点击确定，并验证账号密码，完成公钥配置。

  • 步骤五：验证SSH连接并修改仓库远程地址
  1. 执行如下命令：
 ssh -T git@gitee.com

在这里插入图片描述

  1. 查看当前远程地址（确认是否是HTTPS格式）
    git remote -v

若输出含https://gitee.com/...,不包括你的用户名和仓库名，需要进行下一步修改；

  1. 修改远程地址为SSH格式：
    git remote set-url origin git@gitee.com:你的用户名/你的仓库名.git
  1. 验证修改结果：
    git remote -v

输出如下效果即成功：
在这里插入图片描述

  • 步骤六：测试免密码提交
    执行git push提交代码，此时无需输入账号密码，直接完成同步（首次使用SSH可能需要确认密钥，后续永久免密）

在这里插入图片描述

方法二：系统配置
  • 步骤一：在根目录创建文件.git-credentials,并进入文件，输入内容plaintext https://{username}:{password}@github.com
cd ~ 
touch .git-credentials 
vim .git-credentials 
https://{username}:{password}@github.com  //username即用户名，password即用户密码
  • 步骤二：在终端输入以下命令
git config --global credential.helper store
  • 步骤三：打开~/.gitconfig文件，会发现多了一项
[credential] 
helper = store

在这里插入图片描述

  • 步骤四：测试免密提交，执行git push提交代码，此时无需输入账号密码，直接完成同步（与法一效果相同）

二、GDB：Linux下的C/C++程序调试利器

2.1调试前准备：编译时添加-g选项（生成调试信息）

  • 程序的发布方式有两种，debug模式和release模式，Linux下用gcc/g++编译程序时，默认是release模式（无调试信息，无法用GDB调试），需添加-g选项开启debug模式：
//编译test1.c，生成带调试信息的可执行文件test1
gcc test1.c -o test1 -g//查看调试信息
gdb test1

在这里插入图片描述

2.2 GDB基础操作：启动、退出与核心调试命令

（1）启动与退出GDB
  • 启动GDB：gdb 可执行文件名（如上图），进入GDB交互页面（提示符为gdb）
  • 退出GDB：输入quit或ctrl+d
(2)GDB基础命令
命令作用样例
list（l） 行号或函数名或文件名:行号显示源代码，从上次位置开始列出n行或指定函数的源代码或指定文件的源代码list 10或mian或test1.c:2
run®从程序开始连续执行run®
next(n)单步执行，不进入函数内部next(n)
step(s)单步执行，且进入函数内部step(s)
break(b) 文件名：（可省略）行号或函数名在指定行数设置断点或在函数开头设置断点break test1.c:10或main
info（i） break(b)/breakpoints查看当前所有断点信息/断点列表info b/breakpoints
info(i) locals查看当前栈的局部信息（查看临时变量）info locals
finish执行到当前函数返回，然后停止finish
print§ 表达式/变量打印表达式的值/指定给变量的值print a+b/x
set var 变量=值修改变量的值set var i=10
delete（d） breakpoints -/序号n（可省略）删除所有断点/删除序号为n的断点d breakpoints 1
disable/enable breakpoints禁用/启用所有断点disable/enable breakpoints
display 变量名跟踪显示指定变量的值（每次停止）display x
undisplay 编号取消对指定编号变量的跟踪undisplay x
backtrace(bt)查看当前执行栈的各级函数条用及参数bt
quit(q)退出GDB调试器q

2.3 GDB进阶技巧：监视变量、条件断点与栈帧查看

示例代码sum.c:

#include <stdio.h>// 求和函数：计算s到e的累加和
int Sum(int s, int e) {int result = 0;for (int i = s; i <= e; i++) {result += i;}return result;
}int main() {int start = 1;int end = 100;int total = Sum(start, end);printf("1到100的和：%d\n", total);return 0;
}
(1)watch:监视变量的变化（变量修改时自动断点）

示例：
在这里插入图片描述

（2）条件断点：满足特定条件才触发断点

当循环次数较多（如100次），只想在某一次循环（如i=50）时断点，用条件断点：

  • 方式一：新增断点时直接加条件：b 行号 if 条件
(gdb) b 6 if i == 50 # 在第6行（result += i）设断点，仅当i=50时触发 
Breakpoint 3 at 0x40052a: file sum.c, line 6.
  • 方式二：给已有断点追加条件：condition 断点编号 条件
(gdb) b 6 # 先设普通断点（编号假设为3） 
(gdb) condition 3 i == 50 # 给3号断点加条件 
(gdb) info b # 查看断点，会显示“stop only if i == 50”

在这里插入图片描述

(3)栈帧查看：bt 与info locals 定位函数调用链

当程序崩溃或执行到深层函数时，用bt（backtrace）查看函数调用栈，用info locals查看当前函数的局部变量：

在这里插入图片描述

2.4 优化调试体验：安装cgdb（代码分屏的GDB）

默认 GDB 为纯命令行界面，无法同时显示代码和调试命令，cgdb是 GDB 的增强工具，支持 “代码分屏”：

  • 安装：（centos/Ubuntu）
#Centos
sudo yum install cgdb -y#Ubuntu
sudo apt install cgdb -y
  • 使用：cgdb 可执行文件名（如cgdb sum）,界面分为上下两部分：上半部分显示源代码，下半部分显示GDB命令行
  • 快捷键：按ESC切换到代码区（可用方向键滚动代码），按i切换回命令行
    效果如下：
    在这里插入图片描述

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