【Linux】Linux開發必備：Git版本控制與GDB調試全指南

前言：在Linux開發流程中，版本控制與程序調試是保障項目穩定性和開發效率的兩大核心環節。Git作為當前最主流的分布式版本控制系統，能高效管理代碼迭代、追蹤修改記錄并支持多人協同開發；GDB（GNU調試器）是Linux下調試C/C++程序的利器，可幫助開發者定位代碼邏輯錯誤、跟蹤變量變化，快速排查運行時問題。本文將從實戰角度出發，詳細拆解GIt的核心操作與GBDB的調試技巧。

一、Git：從基礎到實踐的版本控制

1.1為什么需要版本控制？

版本控制的價值：記錄代碼每一次修改（誰改、改了什么、什么時候改），支持一鍵回滾到歷史版本，實現多人并行開發時的代碼同步與沖突解決
對比傳統“復制副本”方式：告別 “項目 - v1.doc”“項目 - 最終版 2.doc” 的混亂命名，用 Git 統一管理版本，減少冗余文件

1.2 Git簡史：從Linux內核開發需求誕生的工具

背景：2005年，Linux內核開發團隊因商業版本控制系統BitKeeper終止授權，由Linus Torvalds主導開發Git
核心設計目標：
1. 速度快：高效處理超大規模項目（如Linux內核，百萬級代碼量）
2. 完全分布式：無需依賴中央服務器，本地可完成版本管理，聯網后同步即可
3. 支持非線性開發：輕松創建、合并分支，滿足多人并行開發需求

1.3Git環境搭建：Linux下的安裝和初始化配置

（1）在Linux安裝Git(以Centos/Ubuntu為例)

Centos系統：

     //1.先下載gitsudo yum install git//2.再查看git版本，確認是否下載下來了git --version

Ubuntu系統：

sudo apt install git -ygit --version

(2)在github/gitee創建項目（下面以gitee為例）

注冊賬號：按照網站提示寫即可
創建倉庫：
1. 登錄成功后，進入個人主頁，在右上方?按鈕，點擊新建倉庫
2. 跳轉到新頁面輸入項目名稱及其他設置：
3. 創建完后，在創建好的倉庫頁面中復制倉庫鏈接，以備接下來進行下載：

（3）將倉庫克隆到Linux下

創建一個放置代碼的目錄（往后的要提交到遠程倉庫的代碼最好放在這個目錄下）

git clone [url]//url就是上一步復制的倉庫鏈接

在這里插入圖片描述

Git“三板斧”–提交代碼到遠程倉庫：

操作步驟	命令	作用	示例
1.暫存代碼	`git add 文件名`	將修改的文件加入 “暫存區”，標記為待提交狀態	暫存單個文件：`git add main.c`；暫存所有修改：`git add .`
2.本地提交	`git commit -m "提交說明"`（提交說明一定要有，即使不寫，也要寫上雙引號）	將暫存區的修改提交到 “本地倉庫”，并添加說明（必須寫清楚修改內容）	git commit -m “修復main函數中的邏輯錯誤，添加參數校驗”
3.遠程同步	`git push`	將本地倉庫的提交同步到遠程 Gitee 倉庫	執行后輸入 Gitee用戶名和密碼

（4）首次使用配置：設置用戶信息（關鍵！！！）

Git需要知道提交者的姓名和郵箱，用于標記每一次代碼的歸屬，配置命令如下：

# 全局配置（對當前用戶所有Git倉庫生效） 
git config --global user.name "你的姓名" # 如"Zhang San" 
git config --global user.email "你的郵箱" # 如"zhangsan@example.com" # 查看配置是否生效 
git config --list # 輸出中應包含user.name和user.email的配置

在這里插入圖片描述

（5）常用輔助命令：查看狀態與歷史

查看當前代碼修改狀態：git status（顯示哪些文件被修改、哪些被暫存）
查看提交歷史：git log(顯示所有提交記錄)
拉取遠程倉庫最新代碼：git pull(建議先拉取再提交，避免沖突)

1.4 進階技巧：.gitignore忽略文件與免密提交

（1）.gitignore：忽略無需版本控制的文件

有些文件（如編譯生成的.o文件、可執行文件、日志文件）無需納入 Git 管理，可通過創建.gitignore文件指定忽略規則：
1. 在倉庫根目錄創建.gitignore:

       vim .gitignore

2.寫入忽略規則（示例）：

     # 忽略所有.o文件 *.o # 忽略可執行文件（如main） main # 忽略日志目錄 log/

在這里插入圖片描述

3.提交.gitignore到倉庫(同代碼提交步驟)

      git add .gitignore git commit -m "添加.gitignore，忽略編譯產物和日志" git push

（2）配置免密提交：避免每次push輸入賬號密碼

方法一：SSH密鑰

步驟一：檢查本地是否已存在SSH密鑰，執行命令：

ls -la ~/.ssh/

若輸入中包括id_rsa(私鑰)和id_rsa.pub(公鑰)，即已存在密鑰，直接跳到步驟三；若無，繼續第二步

步驟二：執行以下命令生成RSA類型的SSH密鑰，過程中無需輸入復雜密碼（按3次回車鍵即可）

  ssh-keygen -t rsa -C "你的 Gitee 綁定郵箱" # 替換為你注冊 Gitee 時用的郵箱

輸出示例：
在這里插入圖片描述

步驟三：查看并復制SSH公鑰，執行以下命令

   cat ~/.ssh_rsa.pub/

如下，復制密鑰即可：
在這里插入圖片描述

步驟四：在gitee上配置 SSH公鑰
1. 登錄Gitee賬號，點擊右上角設置
2. 在左側菜單找到安全->SSH公鑰，點擊添加公鑰，如下
3. 點擊確定，并驗證賬號密碼，完成公鑰配置。
步驟五：驗證SSH連接并修改倉庫遠程地址

執行如下命令：

 ssh -T git@gitee.com

在這里插入圖片描述

查看當前遠程地址（確認是否是HTTPS格式）

    git remote -v

若輸出含https://gitee.com/...,不包括你的用戶名和倉庫名，需要進行下一步修改；

修改遠程地址為SSH格式：

    git remote set-url origin git@gitee.com:你的用戶名/你的倉庫名.git

驗證修改結果：

    git remote -v

輸出如下效果即成功：
在這里插入圖片描述

步驟六：測試免密碼提交
執行git push提交代碼，此時無需輸入賬號密碼，直接完成同步（首次使用SSH可能需要確認密鑰，后續永久免密）

在這里插入圖片描述

方法二：系統配置

步驟一：在根目錄創建文件.git-credentials,并進入文件，輸入內容plaintext https://{username}:{password}@github.com

cd ~ 
touch .git-credentials 
vim .git-credentials 
https://{username}:{password}@github.com  //username即用戶名，password即用戶密碼

步驟二：在終端輸入以下命令

git config --global credential.helper store

步驟三：打開~/.gitconfig文件，會發現多了一項

[credential] 
helper = store

在這里插入圖片描述

步驟四：測試免密提交，執行git push提交代碼，此時無需輸入賬號密碼，直接完成同步（與法一效果相同）

二、GDB：Linux下的C/C++程序調試利器

2.1調試前準備：編譯時添加`-g`選項（生成調試信息）

程序的發布方式有兩種，debug模式和release模式，Linux下用gcc/g++編譯程序時，默認是release模式（無調試信息，無法用GDB調試），需添加-g選項開啟debug模式：

//編譯test1.c，生成帶調試信息的可執行文件test1
gcc test1.c -o test1 -g//查看調試信息
gdb test1

在這里插入圖片描述

2.2 GDB基礎操作：啟動、退出與核心調試命令

（1）啟動與退出GDB

啟動GDB：gdb 可執行文件名（如上圖），進入GDB交互頁面（提示符為gdb）
退出GDB：輸入quit或ctrl+d

(2)GDB基礎命令

命令	作用	樣例
list（l）行號或函數名或文件名:行號	顯示源代碼，從上次位置開始列出`n行`或指定`函數`的源代碼或指定`文件`的源代碼	list 10或mian或test1.c:2
run?	從程序開始連續執行	run?
next(n)	單步執行，不進入函數內部	next(n)
step(s)	單步執行，且進入函數內部	step(s)
break(b) 文件名：（可省略）行號或函數名	在指定行數設置斷點或在函數開頭設置斷點	break test1.c:10或main
info（i） break(b)/breakpoints	查看當前所有斷點信息/斷點列表	info b/breakpoints
info(i) locals	查看當前棧的局部信息（查看臨時變量）	info locals
finish	執行到當前函數返回，然后停止	finish
print§ 表達式/變量	打印表達式的值/指定給變量的值	print a+b/x
set var 變量=值	修改變量的值	set var i=10
delete（d） breakpoints -/序號n（可省略）	刪除所有斷點/刪除序號為n的斷點	d breakpoints 1
disable/enable breakpoints	禁用/啟用所有斷點	disable/enable breakpoints
display 變量名	跟蹤顯示指定變量的值（每次停止）	display x
undisplay 編號	取消對指定編號變量的跟蹤	undisplay x
backtrace(bt)	查看當前執行棧的各級函數條用及參數	bt
quit(q)	退出GDB調試器	q

2.3 GDB進階技巧：監視變量、條件斷點與棧幀查看

示例代碼sum.c:

#include <stdio.h>// 求和函數：計算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`:監視變量的變化（變量修改時自動斷點）

示例：
在這里插入圖片描述

（2）條件斷點：滿足特定條件才觸發斷點

當循環次數較多（如100次），只想在某一次循環（如i=50）時斷點，用條件斷點：

方式一：新增斷點時直接加條件：b 行號 if 條件

(gdb) b 6 if i == 50 # 在第6行（result += i）設斷點，僅當i=50時觸發 
Breakpoint 3 at 0x40052a: file sum.c, line 6.

方式二：給已有斷點追加條件：condition 斷點編號條件

(gdb) b 6 # 先設普通斷點（編號假設為3） 
(gdb) condition 3 i == 50 # 給3號斷點加條件 
(gdb) info b # 查看斷點，會顯示“stop only if i == 50”

在這里插入圖片描述

(3)棧幀查看：bt 與info locals 定位函數調用鏈

當程序崩潰或執行到深層函數時，用bt（backtrace）查看函數調用棧，用info locals查看當前函數的局部變量：

在這里插入圖片描述

2.4 優化調試體驗：安裝cgdb（代碼分屏的GDB）

默認 GDB 為純命令行界面，無法同時顯示代碼和調試命令，cgdb是 GDB 的增強工具，支持 “代碼分屏”：

安裝：（centos/Ubuntu）

#Centos
sudo yum install cgdb -y#Ubuntu
sudo apt install cgdb -y

使用：cgdb 可執行文件名（如cgdb sum）,界面分為上下兩部分：上半部分顯示源代碼，下半部分顯示GDB命令行
快捷鍵：按ESC切換到代碼區（可用方向鍵滾動代碼），按i切換回命令行
效果如下：