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C/C++程序调试和内存检测

移动测试 作者:panf1989 时间:2019-03-19 13:58:28 0 删除 编辑

程序出现错误很正常,一个优秀的程序员必须学会调试,发现错误并改正。减少程序错误最有效的方法是:在敲代码之前,多花点时间思考,如何构造程序,数据结构和算法,尽量把细节提前写下来,可以尝试着在纸上写出核心代码,这样可以减少今后修改代码的时间。


1、常用的调试技巧


(1)代码检查,重新阅读程序,排除比较明显的错误。编译时带上 -Wall参数,生成所有的警告信息。


gcc -Wall -pedantic -ansi   表示以ansi/iso生成所有的警告西信息。


(2)取样法: 在程序中增加一些代码,收集更多与程序运行时的行为相关的信息。使用条件编译,可以清楚的辨别哪些是调试代码,有利于调试后的代码整理。


例如:




#

ifdef

 DEBUG


  std :: cout  << x :
   # endif



程序编译时可以选择性的加上-DDEBUG。如果加上这个标志,就定义了DEBUG这个符号,从而在程序中包含调试用的额外代码,没有加上该标志,这些调试代码将删除。


(3)程序的受控执行。用调试器来控制代码的运行,随时查看这些变量的状态。


为了能够调试程序,需要在编译和链接时为每个源文件加上编译选项参数。这些选项的作用是让编译器在程序中添加额外的调试信息。这些信息包括符号和源代码行号,调试器将利用 这些信息向用户显示程序已经执行到的源代码的位置。 -g标志 是对程序调试性编译时常用的一个选项。调试信息的加入使可执行程序的长度成倍的增长、容量增加,程序运行时的内存 数量还是和原来一样,程序调试结束后,最好还是将调试信息从程序的发行版中删除。


2、使用gdb进行程序调试


常用功能命令:


g++ -g -o test test.cpp  //编译时加上-g参数


1、启动gdb: gdb test

2、help

3、具备带有历史记录的命令行编辑功能,方向键选择之前执行过的命令,直接回车键再次执行最近执行过的那条命令。单步调试非常有用。

4、quit:退出

5、run:执行这个程序,程序运行失败时gdb会报告失败的原因和位置。

6、backtrace(bt):栈跟踪,失败时停止的位置,帮助我们找到程序到达错误地点的路径。

7、print:run 后检查变量,注意变量的生命期。

8、打印围绕当前位置前后的一段代码,继续使用list可以显示更多的代码。

9、设置断点,停止程序的运行,查看变量。help breakpoint,break lineNumber,cont,end,display,disable breakpoint number,clear,commands breakpointNumber.  

10、设置断点后经常使用单步调试命令next(n),查看程序运行的细节。 


3、valgrind内存调试


动态内存分配很容易出现程序漏洞,必须清楚自己分配的每一块内存,而且要确定没有使用已经释放的内存块,非常重要。内存调试的工具有很多,这里使用的是valgrind工具。在centos 7中直接使用 yum install valgrind 安装。




#

include

 

<iostream>




int   main ()
{
     int  *ptr =  new   int  [ 3 ];
    ptr[ 3 ]= 1 ;

     delete  [] ptr;
     std :: cout  << ptr[ 1 ];
     return   ;
}


上面简单的代码编译运行不会发生错误,但是实际上发生了很严重的内存问题。ptr[3]访问越界,std::cout <<ptr[i],读已经释放过的内存。


通过valgrind工具可以检查出来:


[xgwang@localhost Desktop]$ g++ -g -o test2 test2.cpp

[xgwang@localhost Desktop]$ valgrind ./test2

==21739== Memcheck, a memory error detector
==21739== Copyright (C) 2002-2013, and GNU GPL'd, by Julian Seward et al.
==21739== Using Valgrind-3.10.0 and LibVEX; rerun with -h for copyright info
==21739== Command: ./test2
==21739== 
==21739==
  Invalid write of size 4
==21739== at 0x40081E: main (test2.cpp:8)
==21739== Address 0x5a1504c is 0 bytes after a block of size 12 alloc'd
==21739== at 0x4C2A7AA: operator new[](unsigned long) (in /usr/lib64/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==21739== by 0x400811: main (test2.cpp:7)

==21739== 
==21739== 
Invalid read of size 4
==21739== at 0x40083F: main (test2.cpp:11)
==21739== Address 0x5a15044 is 4 bytes inside a block of size 12 free'd
==21739== at 0x4C2B5E1: operator delete[](void*) (in /usr/lib64/valgrind/vgpreload_memcheck-amd64-linux.so)
==21739== by 0x400836: main (test2.cpp:10)
==21739== 

0==21739== 
==21739== HEAP SUMMARY:
==21739== in use at exit: 0 bytes in 0 blocks
==21739== total heap usage: 1 allocs, 1 frees, 12 bytes allocated
==21739== 
==21739== All heap blocks were freed -- no leaks are possible
==21739== 
==21739== For counts of detected and suppressed errors, rerun with: -v
==21739== ERROR SUMMARY: 2 errors from 2 contexts (suppressed: 2 from 2)


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