Gcc 调试选项-g如何更改二进制可执行文件？

编写C/C++代码时，为了调试二进制可执行文件，必须在编译器/链接器上启用调试选项。对于GCC，选项为-g。启用调试选项后，如何影响二进制可执行文件？文件中存储了哪些额外的数据以允许调试器执行其功能？

-g告诉编译器将符号表信息存储在可执行文件中。其中包括：

• 符号名
• 符号的类型信息
• 符号来源的文件和行号

调试器使用此信息为符号输出有意义的名称，并将指令与源中的特定行关联

对于某些编译器，提供-g将禁用某些优化。例如，icc使用-g将默认优化级别设置为-O0，除非您明确指示-O[123]。此外，即使您提供了-O[123]，阻止堆栈跟踪的优化仍将被禁用（例如，从堆栈帧中剥离帧指针。这对性能的影响很小）

对于某些编译器，-g将禁用可能混淆符号来源的优化（指令重新排序、循环展开、内联等）。如果您想通过优化进行调试，可以使用-g3和gcc来解决一些问题。额外的调试信息将包括有关宏、扩展和可能已内联的函数的信息。这可以让调试器和性能工具将优化后的代码映射到原始源代码，但这是最大的努力。一些优化确实会破坏代码

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有关更多信息，请查看最初设计用于ELF（Linux和其他操作系统的二进制格式）的调试格式。

在可执行文件中添加了一个符号表，将函数/变量名称映射到数据位置，以便调试器可以报告有意义的信息，而不仅仅是指针。这不会影响程序的速度，您可以使用“strip”命令删除符号表。

这与另一方面的问题有一些重叠。

有趣的是，您可以打开hexeditor，查看使用

-g

生成的可执行文件和不使用的可执行文件。您可以看到添加的符号和内容。它可能也会更改程序集（

-S

），但我不确定。

-g在可执行文件中添加调试信息，例如变量名称、函数名称和行号。这允许调试器（如gdb）逐行检查代码、设置断点和检查变量值。由于这个附加信息，使用-g会增加可执行文件的大小

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此外，gcc允许将-g与-O标志一起使用，从而启用优化。调试优化的可执行文件可能非常棘手，因为变量可能会被优化掉，或者指令可能会以不同的顺序执行。一般来说，在使用-g时关闭优化是一个好主意，尽管它会导致代码速度慢得多。

除了调试和符号信息之外
谷歌矮人（关于ELF的开发者笑话）

默认情况下，大多数编译器优化在启用调试时关闭。
因此，代码是源代码到机器代码的纯翻译，而不是应用于发布二进制文件的许多高度专业化转换的结果

但最重要的区别（在我看来）
调试版本中的内存通常初始化为某些特定于编译器的值，以便于调试。在发布版本中，除非应用程序代码显式地进行初始化，否则不会初始化内存

有关详细信息，请查看编译器文档：
但DevStudio的一个例子是：

• 0xCDCDCD已在堆中分配，但未初始化
• 0xDDDD释放了堆内存
• 0xFDFD“NoMansLand”围栏自动放置在堆内存的边界处。不应该被覆盖。如果您确实覆盖了一个，那么可能是从数组的末尾走出来的
• 0xCCCC已在堆栈上分配，但未初始化

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一些操作系统（如）生成包含调试符号的“侧文件”。这有助于避免使用额外信息使可执行文件膨胀。

除此之外，它还可以降低可执行文件的速度。我用Sun Studio编译器测试了一些OpenMP代码，通过调试信息，代码运行速度要慢得多。只是要记住一点。除非Sun编译器中的-g标志禁用某些优化，否则调试信息不应降低代码的速度。这是OpenMP代码，它确实降低了代码的速度。我在玩分形，并在使用OpenMP编译器扩展。单线程上的代码运行速度比单线程上的非OpenMP代码慢。我禁用了调试，速度均衡。注意。这其实很有趣。也许它在那里放了额外的东西来告诉调试器关于并行区域的信息。。。他们在这里说（）可以将主线程映射回源代码，但不能映射到从属线程，这似乎也很奇怪。我认为是这样的，当然不会影响GCC，当单线程代码从11秒变为22秒时，确实让我感到惊讶。：/在禁用调试和4个线程（我有一个Q6600）的情况下，它下降到大约3秒。