一次C++调试记录

     之前开发用Linux C比较多，C++中的STL 容器基本没有接触过。最近在学习C++，平时用到c++ 17中的部分新特性，下面就简单分享下自己C++的学习流程。

一、环境搭建

     本人使用的是CentOS 7系统，该系统默认的g++版本不支持c++17的新特性。所以，首先需要做的就是升级新版本的g++。

1. 到ftp://ftp.mirrorservice.org/sites/sourceware.org/pub/gcc/releases/网站上选择支持c++17的gcc版本，并使用wget下载到Linux系统中：wget ftp://ftp.mirrorservice.org/sites/sourceware.org/pub/gcc/releases/gcc-7.1.0/gcc-7.1.0.tar.bz2
2. 安装编译gcc需要的依赖包 sudo yum install gmp-devel mpfr-devel libmpc-devel -y
3. 解压gcc压缩包到temp文件夹  tar -jxf gcc-7.1.0.tar.bz2 -C temp
4. 进入到temp/gcc目录下，执行 gcc ./configure --enable-checking=release --enable-languages=c,c++ --disable-multilib && make 进行gcc的编译（这个步骤耗时较长）
5. 安装新版gcc  sudo make install
6. 由于在./configure阶段未指定安装路径，那么新版的gcc的默认安装位置就是/usr/local/目录下，修改标准库的软连接使其指向新版本的标准库 sudo ln -sf /usr/local/lib64/libstdc++.so.6.0.23 /lib64/libstdc++.so.6
7. 需要使用c++17的特性时，需要在Makefile的CXXFLAGS变量中添加 -std=c++17 

 

     gdb默认情况下是不支持c++容器输出的，不过在gdb 7.0版本之后，可以通过添加插件的方式来支持c++容器输出

1. 检查gdb版本 gdb --version， （如果版本号低于7.0就不用往下看了）
2. 在当前用户的home目录中（如/home/sxhlinux）下载 插件代码 svn co svn://gcc.gnu.org/svn/gcc/trunk/libstdc++-v3/python （没有svn的，需要通过 sudo yum install svn -y 安装）然后执行mv python .gdb_stl 将该文件夹重命名（使其隐藏）
3. 执行 vim ~/.gdbinit，编辑gdb配置文件，添加如下内容

   add-auto-load-safe-path /usr/local/lib64/libstdc++.so.6.0.23-gdb.py  #文件的版本号，根据这个目录中的实际文件版本号确定
    
   python
   import sys
   sys.path.append("/usr/local/share/gcc-7.1.0/python")
   sys.path.insert(0, '/home/sxhlinux/.gdb_stl')     #注：将第二个参数中的路径改成自己的.gdb_stl文件夹路径
   from libstdcxx.v6.printers import register_libstdcxx_printers
   register_libstdcxx_printers (None)
   end
   

 

二、gdb 调试示例

1. 下面的代码是将带有数字特征的分词（用unorder_map保存），按照一定的规则（分词的数字特征）进行合并

   #include <iostream>
   #include <cstdlib>
   #include <map>
   #include <unordered_map>
    
   using namespace std;
    
   template <typename T1, typename T2>
   bool merge_tokens(T1 &target, const T2 &rules)
   {
       auto pre = target.begin();
       for (auto token = target.begin(); token != target.end(); ) {
           if (pre == token) {
               token ++;
               continue;
           }
    
           auto range = rules.equal_range(pre->second);
           auto it = range.first;
           for (; it != range.second; it++) {
               if (it->second == token->second) {
                   break;
               }
           }
    
           if (it == range.second) {
               pre = token;
               token ++;
           }
           else {
               pre->first += token->first;
   //          target.insert(std::make_pair<typename T1::key_type, typename T1::mapped_type>(pre->first + token->first, 16));
               pre->second = 16;
               token = target.erase(token);
               pre = token;
           }
       }
   }
    
   int main ( int argc, char *argv[] )
   {
       unordered_map<string, size_t> tokens = {{"def", 22}, {"ghi", 100}, {"abc", 22}};
       unordered_multimap<size_t, size_t> rules = {{22, 100}, {100, 22}, {1, 38}};
       merge_tokens(tokens, rules);
    
       return EXIT_SUCCESS;
   }               /* ----------  end of function main  ---------- */
   

 

2.  编译该文件，提示 31行

   test.cpp:31:15: error: passing ‘const std::__cxx11::basic_string<char>’ as ‘this’ argument discards qualifiers [-fpermissive] 
   pre->first += token->first;  
   ~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~
    
   /usr/local/include/c++/7.1.0/bits/basic_string.h:1122:7: note:   in call to ‘std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::operator+=(const std::__cxx11::basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>&) [with _CharT = char; _Traits = std::char_traits<char>; _Alloc = std::allocator<char>]’
          operator+=(const basic_string& __str)
          ^~~~~~~~
   

     根据错误提示：string 的运算符 += 要求参数是一个 const string类型（作为右值，非const类型也可以作为const类型的参数使用），返回值是一个string类型。再看 出错的语句 pre->first += token->first; 根据mian函数中的tokens的定义，token和pre的first成员都应该是string而不是const string。

 

3. 将报错的这一行注释掉，然后用gdb查看下pre->first和token->first的具体类型。具体如下

   (gdb) whatis target
   type = std::unordered_map<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, unsigned long> &
   (gdb) whatis target.begin()
   type = std::unordered_map<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >, unsigned long, std::hash<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >, std::equal_to<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >, std::allocator<std::pair<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const, unsigned long> > >::iterator
   (gdb) whatis pre
   type = std::__detail::_Node_iterator<std::pair<std::__cxx11::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > const, unsigned long>, false, true>
   

     根据上面显示的，target两个参数类型确实和定义的一样，string和unsigned long；target.begin()类型说明中的std::allocator的模板参数pair的第一个参数为 string const，说明在创建unordered_map时，key的类型为const string而不是string（猜测这跟map与key相关的只有增加、删除而没有修改操作有关）。因为allocator在申请空间时，已经隐式的将string转成了const string，所以，pre->first的类型是const string而不是string（也就无法进行+=，=等相关操作）。

 

4. 根据第三步的分析结果，要实现合并元素的效果，只能是将合并后的值作为一个新的pair插入到原来的map中，然后将原来的两个pair删除。代码如下：

               target.insert(std::make_pair<typename T1::key_type, typename T1::mapped_type>(pre->first + token->first, 16));
               target.erase(pre);
               token = target.erase(token);
               pre = token;
   

 

三、总结

     很多时候我们遇到问题首先想到的是将错误复制下来，然后粘贴到google搜索框中，漫无目的的去寻找答案，而不是仔细分析查看gcc给出的错误提示。跟我的经验，很多时候gcc给出的提示相当明显，认真仔细阅读大部分可以很快找出解决方案，剩余的一部分棘手问题可以借助搜索引擎（PS:当搜索英文提示时，如果没有google，可以使用英文版的必应，效果也不错）