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g-gdb 调试多线程

编程日记 2024-04-08 10:30:00

代码调试工具gdb是一个能够让我们在工作中高效排查代码异常根源的利器。
在此将gdb针对多线程的调试方式做一个笔记，也方便后续回顾以及分享大家。

本文采用的是一个简单的多线程代码示例，同时调试是在mac上进行的
mac安装gdb brew install gdb即可

基本命令介绍

开始之前先简单介绍几个gdb调试多线程的子命令

layout next 开启子窗口，显示当前程序运行所在的源码位置
b xxx 在某一行，或者某一个函数处增加断点
info b 查看断点信息
r 运行程序
info threads 查看当前可调试的所有线程信息
where 查看进程运行到当前位置的函数调用栈信息
thread num 调试状态切换到线程num
break thread_test.cc:123 thread all 在所有线程中相应的行上设置断点
thread apply all id1 id2 command 让一个或者多个线程执行GDB命令
thread apply all command 让所有被调试线程执行gdb命令 command
watch variable 在断点当前位置增加变量的variable的监控信息，后续运行的时候会打印
c 继续运行，直到遇到断点停顿

示例1

目标：在不加锁的情况下，多个线程的运行交叉运行的，导致进程内部共享的变量对外的体现不是连续的。
代码如下

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>using namespace std;static int g_a = 0;void pthread_func1() {for (int i = 1;i < 5000; ++i) {g_a ++;}
}void pthread_func2() {for (int i = 5000;i < 10000; ++i) {g_a ++;}
}int main() {thread t1(pthread_func1);thread t2(pthread_func2);t1.join();t2.join();return 0;
}

编译：
g++ -std=c++11 -g pthread_test.cc -o pthread_test -pthread
调试过程如下：
在这里插入图片描述
通过以上调试我们可以发现在当前进程中的变量g_a每运行一次并不是累加1，可能会累加2，而且代码的跳转也能发现其实是多个线程交替执行。

基本的调试方式也就是使用我们已经说过的线程相关调试命令了。

示例2

目标：在加锁的情况下，我们的进程全局变量的访问变成了串行方式
测试代码如下：

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>using namespace std;mutex g_lock;
static int g_a = 0;void pthread_func1() {for (int i = 1;i < 5000; ++i) {g_lock.lock();g_a ++;g_lock.unlock();}
}void pthread_func2() {for (int i = 5000;i < 10000; ++i) {g_lock.lock();g_a ++;g_lock.unlock();}
}int main() {thread t1(pthread_func1);thread t2(pthread_func2);t1.join();t2.join();return 0;
}

编译调试过程如下：
在这里插入图片描述
此时可以看到我们加了mutex的锁之后对于整个进程来说，执行一次变量只会加一，显然满足了全局变量状态变化的逻辑

总结

源代码以及运行过程中各个线程的子变量信息实时显示，且通过断点我们清楚得看到了代码运行过程中的跳转逻辑，可以说解决问题的效率事半功倍了。

https://www.dkcj.cn/info/4369.html

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