C/C++ 代碼調試的藝術

張海洋，清華大學計算機專業畢業，曾在外企工作10多年，現為雲塢科技聯合創始人，已經在國內外申請軟件發明專利10多件，從事軟件開發近20年，長期工作在開發第一線。
精通C/C++、Python等語言，在Windows驅動、Linux驅動、Windows/Linux系統開發、調試方面具有豐富的經驗。

第 1章　C/C++調試基本知識 1
1．1　BUG與Debug　1
1．2　為什麼選擇C/C++　3
1．3　什麼是調試器　4

第　2章 Visual C++調試基本功能　5
2．1　Visual C++簡介　5
2．1．1　VC 2019版本選擇　7
2．1．2　VC 2019安裝　9
2．2　斷點管理　10
2．2．1　設置/刪除斷點　10
2．2．2　禁用斷點　11
2．2．3　查看所有斷點　11
2．3　調試執行　14
2．3．1　啟動調試　14
2．3．2　逐語句執行　15
2．3．3　逐過程執行　17
2．3．4　跳出執行　17
2．3．5　運行到光標處　17
2．3．6　多次執行代碼　18
2．4　監視/快速監視　20
2．4．1　快速監視　20
2．4．2　監視窗口　21
2．4．3　表達式支持　23
2．5　內存查看　25
2．5．1　字符串內存佈局　26
2．5．2　整型變量內存佈局　27
2．6　通過“局部變量”窗口和“自動”窗口查看變量　28
2．6．1　“局部變量”窗口查看變量　28
2．6．2　“自動”窗口查看變量　30
2．7　即時窗口　31
2．7．1　顯示變量的值　31
2．7．2　執行內嵌函數　32
2．8　調用堆棧　32
2．8．1　調用堆棧基本信息　33
2．8．2　設置符號信息　33
2．9　多線程管理　36
2．9．1　創建多線程測試項目　36
2．9．2　開始調試多線程程序　37
2．10　查看錯誤碼　40
2．11　調試宏Assert使用　43
2．11．1　Assert宏簡介　44
2．11．2　使用Assert宏的注意事項　45
2．12　其他　46
2．12．1　編輯並繼續調試　46
2．12．2　字符串可視化工具　47
2．12．3　條件斷點　48
2．12．4　函數斷點　51
2．12．5　數據斷點　52
2．12．6　VC調試常用快捷鍵和組合鍵列表　55

第3章　Linux系統gdb調試基本功能　57
3．1　Linux C/C++編程基本知識　57
3．1．1　開發環境安裝　58
3．1．2　開發第 一個C/C++程序　61
3．2　gdb簡介　68
3．2．1　gdb的安裝　69
3．2．2　gdb常用功能概覽　70
3．3　調試執行　71
3．3．1　啟動調試　71
3．3．2　啟動調試並添加參數　74
3．3．3　附加到進程　75
3．4　斷點管理　77
3．4．1　設置斷點　77
3．4．2　啟用/禁用斷點　86
3．4．3　啟用斷點一次　87
3．4．4　啟用斷點並刪除　88
3．4．5　啟用斷點並命中N次　89
3．4．6　忽略斷點前N次命中　90
3．4．7　查看斷點　90
3．4．8　刪除斷點　91
3．5　程序執行　92
3．5．1　啟動程序　92
3．5．2　繼續運行　93
3．5．3　繼續運行並跳過當前斷點N次　94
3．5．4　繼續運行直到當前函數執行完成　94
3．5．5　單步執行　95
3．5．6　逐過程執行　96
3．6　查看當前函數參數　96
3．7　查看/修改變量的值　97
3．7．1　使用gdb內嵌函數　98
3．7．2　查看結構體/類的值　99
3．7．3　查看數組　101
3．8　自動顯示變量的值　102
3．9　顯示源代碼　104
3．10　查看內存　106
3．11　查看寄存器　109
3．12　查看調用棧　111
3．12．1　查看棧回溯信息　112
3．12．2　切換棧幀　113
3．12．3　查看幀信息　115
3．13　線程管理　116
3．13．1　查看所有線程信息　118
3．13．2　切換線程　118
3．13．3　為線程設置斷點　119
3．13．4　為線程執行命令　120
3．14　其他　121
3．14．1　觀察點　121
3．14．2　捕獲點　124
3．14．3　搜索源代碼　126
3．14．4　查看變量類型　127
3．14．5　跳轉執行　130
3．14．6　窗口管理　132
3．14．7　調用Shell命令　133
3．14．8　assert宏使用　134
3．14．9　gdb常用命令列表　136

第4章　多線程死鎖調試　141
4．1　創建多線程　142
4．2　多線程的同步　144
4．3　C++標準庫中的鎖　146
4．3．1　std：：mutex類　147
4．3．2　std：：timed_mutex類　149
4．3．3　std：：recursive_mutex和std：：recursive_timed_mutex　149
4．4　死鎖調試　150
4．4．1　Windows死鎖調試　151
4．4．2　Linux系統中的死鎖調試　153
4．4．3　死鎖條件　156
4．4．4　解決死鎖　157

第5章　調試動態庫　160
5．1　Windows系統動態庫開發與調試　161
5．1．1　創建動態庫　161
5．1．2　使用動態庫　164
5．1．3　調試動態庫　165
5．2　Linux系統動態庫開發與調試　170
5．2．1　創建動態庫　171
5．2．2　使用動態庫　174
5．2．3　調試動態庫　177

第6章　內存檢查　183
6．1　VC調試器和C/C++內存檢查機制　183
6．1．1　內存洩漏測試程序　184
6．1．2　使用VC運行時庫函數來檢測內存洩漏　186
6．1．3　檢測堆內存破壞（堆溢出）　193
6．1．4　其他調試函數　197
6．2　Linux系統內存檢查　198
6．2．1　檢查內存洩漏　198
6．2．2　檢查堆溢出　200
6．2．3　檢查棧溢出　201
6．2．4　檢查全局內存溢出　202
6．2．5　檢查釋放後繼續使用　203

第7章　遠程調試　205
7．1　遠程調試簡介　205
7．2　Visual C++遠程調試　206
7．2．1　準備測試程序　206
7．2．2　準備目標機環境　206
7．2．3　啟動遠程調試　209
7．3　Linux系統gdb遠程調試　215
7．3．1　準備測試程序　215
7．3．2　準備目標機環境　216
7．3．3　啟動調試　216
7．4　使用VC遠程調試Linux程序　219
7．5　使用VC創建Linux程序並調試　221

第8章　轉儲文件調試分析　225
8．1　Windows系統中的轉儲文件分析　225
8．1．1　轉儲文件死鎖調試分析　225
8．1．2　崩潰轉儲調試分析　228
8．2　Linux系統中的轉儲文件分析　234
8．2．1　內核轉儲文件調試分析死鎖　234
8．2．2　內核轉儲文件調試分析程序崩潰問題　238

第9章　發行（Release）版調試　242
9．1　在VC中調試發行版　242
9．1．1　去優化測試　242
9．1．2　保留優化調試　245
9．2　在gdb中調試發行版　249
9．2．1　從調試版中提取調試符號　251
9．2．2　直接使用調試版作為符號源　252

第　10章 調試高級話題　255
10．1　斷點的秘密　255
10．2　你好，燙　258
10．3　與Windows調試相關的API　261
10．3．1　輸出窗口輸出信息　262
10．3．2　檢測是否在調試器運行　262
10．3．3　Windows調試API列表　263
10．4　與Linux調試相關的系統調用　264

第　11章 調試擴展知識　265
11．1　Windows驅動開發調試入門　265
11．1．1　環境準備　265
11．1．2　創建Helloworld驅動項目　266
11．1．3　編譯、構建驅動　267
11．1．4　部署驅動　267
11．1．5　安裝驅動程序　271
11．1．6　調試驅動　272
11．2　WinDbg簡介　273
11．2．1　直接啟動應用程序進行調試　273
11．2．2　附加到進程　274
11．2．3　調試轉儲文件　276
11．2．4　WinDbg命令列表　276
11．3　Linux內核驅動開發簡介　279
11．3．1　環境準備　279
11．3．2　開發Helloworld　280
11．3．3　加載和卸載驅動　281
11．4　Linux內核轉儲文件調試分析　283
11．4．1　Ubuntu系統　283
11．4．2　在CentOS系統中配置內核轉儲　285
11．4．3　調試分析內核轉儲文件　287