C++ 函数调试的刺客法则：致命精准

在 C++ 开发中，调试函数是确保代码正确性的关键。然而，与变量或对象不同，调试函数具有独特的挑战。本文将揭示 C++ 函数调试的终极法则，帮助你成为无情的调试刺客。

法则 1：使用 GDB 陷阱

GDB 陷阱可以帮助你在函数执行特定点暂时停止代码。这对于诊断堆栈溢出或内存错误等困难问题非常有用。要使用 GDB 陷阱，请使用 _set_breakpoint() 函数，如下所示：

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void foo(int n) {
    _set_breakpoint(); // 设置陷阱
    // ...
}

法则 2：检查参数

确保函数的参数有效至关重要。使用断言或预处理条件检查，以验证参数是否在预期的范围内。例如：

void foo(int n) {
    assert(n >= 0); // 检查 n 是否非负
    // ...
}

法则 3：使用类型注解

在 C++20 中，类型注解可以帮助你清晰地了解函数的预期行为。这可以防止函数调用的意外行为。例如：

auto foo(int n) -> int; // 返回 int 类型的值

法则 4：观察全局变量

函数可能会修改全局变量。在调试时，请密切关注这些变量，以确保函数不会意外影响程序的其他部分。例如：

int global_var = 0;

void foo() {
    global_var++; // 修改全局变量
    // ...
}

法则 5：使用日志和调试输出

日志和调试输出可以提供函数执行的宝贵见解。记录错误消息、中间状态或执行路径，以帮助你更轻松地诊断问题。例如：

void foo() {
    LOG("函数 foo 开始执行");
    // ...
    LOG("函数 foo 执行结束");
}

实战案例：调试栈溢出

让我们以一个栈溢出的例子来说明这些法则。以下函数递归调用自身，从而创建无限递归调用堆栈，导致栈溢出：

void foo(int n) {
    foo(n + 1); // 递归调用
}

使用 GDB 陷阱调试：

(gdb) set breakpoint at foo

当函数第一次调用时，触发陷阱，允许你检查堆栈帧和识别递归调用的根本原因。

使用参数检查调试：

void foo(int n) {
    assert(n >= 0); // 检查 n 是否非负
    foo(n + 1);
}

这将引发一个断言失败，立即指示问题的根源，即尝试递归调用负整数。