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Maison développement back-end C++ Explication détaillée du débogage des fonctions C++ : Comment déboguer les problèmes dans les fonctions multithread ?

Explication détaillée du débogage des fonctions C++ : Comment déboguer les problèmes dans les fonctions multithread ?

May 02, 2024 pm 04:15 PM
déboguer c++

Le débogage multithread C++ peut utiliser GDB?: 1. Activer la compilation des informations de débogage?; 2. Définir les points d'arrêt?; 3. Utiliser les threads d'informations pour afficher les threads?; 4. Utiliser le thread <n> et les locaux à déboguer. Cas réel de débogage : 1. Utilisez thread apply all bt pour imprimer la pile ;

C++ 函數(shù)調試詳解:如何調試多線程函數(shù)中的問題?

Explication détaillée du débogage des fonctions C++?: Comment déboguer les problèmes dans les fonctions multithread??

Introduction
La programmation multithread peut améliorer considérablement les performances des applications, mais elle entra?ne également un processus de débogage plus complexe. Cet article explique comment déboguer des fonctions multithread en C++ et fournit un cas pratique pour démontrer les techniques de débogage.

Débogage multi-thread avec GDB
GDB (GNU Debugger) est un outil puissant pour déboguer du code multithread C++. Pour utiliser GDB pour déboguer des fonctions multithread, suivez ces étapes?:

  1. Activez les informations de débogage lors de la compilation de votre code (par exemple?: g++ -gmulti...). g++ -gmulti ...)。
  2. 在 GDB 中設置斷點(例如:break main)。
  3. 運行程序并在所需位置停止(例如:run args)。
  4. 使用 info threads 命令查看線程列表。
  5. 使用 thread <n> 命令切換到特定的線程。
  6. 使用其他 GDB 命令進行調試,例如 next、stepilocals,分別用于單步執(zhí)行、逐行執(zhí)行和檢查局部變量。

實戰(zhàn)案例:調試一個死鎖多線程函數(shù)
以下是調試一個死鎖多線程函數(shù)的實戰(zhàn)案例:

#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>

std::mutex mutex;

void thread_func() {
  while (true) {
    std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex);
    std::cout << "Thread is holding the lock" << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  }
}

int main() {
  std::thread t(thread_func);  // Start the thread
  std::lock_guard<std::mutex> guard(mutex);  // Attempt to acquire the lock in main
  std::cout << "Main thread is waiting for the lock" << std::endl;
  t.join();  // Wait for the thread to finish
}

調試過程
在 GDB 中調試此函數(shù)時,我們發(fā)現(xiàn)它死鎖了,因為主線程嘗試獲取由另一個線程持有的鎖。要解決此問題,我們可以執(zhí)行以下步驟:

  1. 使用 thread apply all bt 命令在所有線程中打印調用堆棧。
  2. 觀察到主線程和另一個線程都在等待相同的鎖。
  3. 使用 thread info <n> 命令檢查另一個線程的狀態(tài),發(fā)現(xiàn)它正在休眠。
  4. 使用 next
  5. Définissez des points d'arrêt dans GDB (par exemple?: break main).

Exécutez le programme et arrêtez-le à l'emplacement souhaité (ex : run args). Utilisez la commande info threads pour afficher la liste des discussions.

Utilisez la commande thread <n> pour passer à un fil de discussion spécifique. ????Utilisez d'autres commandes GDB pour le débogage, telles que next, stepi et locals pour une exécution et une inspection en une seule étape, ligne par ligne. locaux respectivement variables. ????????Cas pratique?: Débogage d'une fonction multithread bloquée ????Ce qui suit est un cas pratique de débogage d'une fonction multithread bloquée?: ??
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <condition_variable>

std::mutex mutex;
std::condition_variable cv;

void thread_func() {
  while (true) {
    std::unique_lock<std::mutex> guard(mutex);
    cv.wait(guard);  // Wait for the condition variable to be notified
    std::cout << "Thread is holding the lock" << std::endl;
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(1));
  }
}

int main() {
  std::thread t(thread_func);  // Start the thread
  std::unique_lock<std::mutex> guard(mutex);
  cv.notify_all();  // Notify the other thread to acquire the lock
  guard.unlock();  // Release the lock in main
  t.join();  // Wait for the thread to finish
}
????Processus de débogage????Lors du débogage de cette fonction dans GDB, nous avons constaté qu'elle est dans une impasse, car le thread principal a tenté d'acquérir un verrou détenu par un autre thread. Pour résoudre ce problème, nous pouvons effectuer les étapes suivantes?: ??????Utilisez la commande thread apply all bt pour imprimer la pile d'appels dans tous les threads. ???? J'ai observé que le thread principal et un autre thread attendent le même verrou. ????Utilisez la commande thread info <n> pour vérifier l'état d'un autre thread et constater qu'il est en veille. ???? Je suis entré dans le fil de discussion principal à l'aide de la commande next et j'ai constaté qu'il était incapable d'acquérir le verrou, d'où le blocage. ????????Solution de contournement????Pour résoudre ce blocage, nous pouvons utiliser des variables de condition pour coordonner l'accès entre les threads. Voici un extrait de code modifié?: ??rrreee

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