C++代码在Debian如何调试运行

在Debian上调试C++代码的完整流程（以GDB为核心）

1. 安装必要工具

在Debian系统中，调试C++需要编译器（带调试支持）和调试器。通过以下命令安装build-essential（包含g++编译器）和gdb调试器：

sudo apt update
sudo apt install build-essential gdb

2. 编译C++程序并生成调试信息

使用g++编译时，必须添加-g选项，以在可执行文件中嵌入调试符号（包含源代码、变量名、函数名等信息）。例如，对于main.cpp：

g++ -g -o my_program main.cpp

注意：调试时不要使用-O2/-O3优化选项（优化会改变代码执行顺序，导致调试信息与源代码不一致）。

3. 启动GDB调试器

通过以下命令启动GDB并加载可执行文件：

gdb ./my_program

启动后，GDB会显示程序的基本信息（如入口点、编译时间等）。

4. 常用GDB命令详解

• 设置断点：暂停程序在指定位置执行。
  • 在main函数处设置断点：break main
  • 在特定文件（如main.cpp）的第10行设置断点：break main.cpp:10
• 运行程序：启动程序并等待断点触发。
  • 基本运行：run
  • 带参数运行（如./my_program arg1 arg2）：run arg1 arg2
• 单步执行：
  • next（或n）：执行下一行代码，不进入函数内部（如调用std::cout时直接跳过）。
  • step（或s）：执行下一行代码，进入函数内部（如调用自定义函数时会进入函数体）。
• 查看信息：
  • print variable_name（或p variable_name）：打印变量的当前值（如print x）。
  • info locals：显示当前作用域的所有局部变量及其值。
  • backtrace（或bt）：显示函数调用栈（用于追踪程序执行路径，尤其在崩溃时定位问题）。
• 继续执行：
  • continue（或c）：继续执行程序，直到遇到下一个断点或程序结束。
• 退出GDB：quit（或q）。

5. 示例：调试简单C++程序

假设有以下main.cpp程序（计算两数之和并输出）：

#include <
    iostream>
    
using namespace std;


int main() {
    
    int a = 10;
    
    int b = 20;
    
    int c = a + b;
    
    cout <
    <
     "The sum is " <
    <
     c <
    <
     endl;
    
    return 0;

}
    

调试步骤：

1. 编译：g++ -g -o my_program main.cpp
2. 启动GDB：gdb ./my_program
3. 设置断点：break main
4. 运行程序：run
5. 单步执行：next（跳过a=10），next（跳过b=20），step（进入c=a+b的赋值操作）
6. 查看变量：print a（输出10），print b（输出20），print c（输出30）
7. 继续执行：continue（程序输出结果并结束）
8. 退出GDB：quit

6. 高级调试技巧（可选）

• 检测内存错误：使用AddressSanitizer（ASan），编译时添加-fsanitize=address选项：

  g++ -g -fsanitize=address -o my_program main.cpp
  

  运行程序后，ASan会输出内存越界、未初始化访问等错误的详细信息（比Valgrind更快）。
• 性能分析：使用GProf分析函数调用时间和频率，编译时添加-pg选项：

  g++ -g -pg -o my_program main.cpp
  ./my_program  # 运行程序生成gmon.out
  gprof ./my_program gmon.out >
   profile.txt  # 生成性能报告
  

7. 图形化调试（可选）

若偏好图形界面，可使用Visual Studio Code（VSCode）：

1. 安装VSCode及C++、CMake Tools扩展。
2. 创建.vscode/launch.json文件，配置GDB调试：

   {
   
       "version": "0.2.0",
       "configurations": [
           {
   
               "name": "(gdb) Launch",
               "type": "cppdbg",
               "request": "launch",
               "program": "${
   workspaceFolder}
   /my_program",
               "args": [],
               "stopAtEntry": false,
               "cwd": "${
   workspaceFolder}
   ",
               "environment": [],
               "externalConsole": false,
               "MIMode": "gdb",
               "setupCommands": [
                   {
   
                       "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                       "text": "-enable-pretty-printing",
                       "ignoreFailures": true
                   }
   
               ]
           }
   
       ]
   }
       
   

3. 按F5启动调试，通过VSCode的图形界面设置断点、查看变量、单步执行。

通过以上步骤，你可以在Debian系统上高效地调试C++程序，覆盖从基础断点到高级内存检测的需求。

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