作者：破砂锅

开源的GDB被广泛使用在、OSX、Unix和各种系统（例如手机），这次它又带给我们一个惊喜。

多线程调试之痛

调试器（如VS2008和老版GDB）往往只支持all-stop模式，调试多线程程序时，如果某个线程断在一个断点上，你的调试器会让整个程序 freeze，直到你continue这个线程，程序中的其他线程才会继续运行。这个限制使得被调试的程序不能够像真实环境中那样运行--当某个线程断在 一个断点上，让其他线程并行运行。

GDBv7.0引入的non-stop模式使得这个问题迎刃而解。在这个模式下，

• 当某个或多个线程断在一个断点上，其他线程仍会并行运行
• 你可以选择某个被断的线程，并让它继续运行

让我们想象一下，有了这个功能后

• 当其他线程断在断点上时，程序里的定时器线程可以正常的运行了，从而避免不必要得超时
• 当其他线程断在断点上时，程序里的watchdog线程可以正常的运行了，从而避免嵌入式硬件以为系统崩溃而重启
• 可以控制多个线程运行的顺序，从而重现deadlock场景了。由于GDB可以用python脚本调试，理论上可以对程序在不同的线程运行顺序下进行自动化测试。

因此，non-stop模式理所当然成为多线程调试“必杀技”。这2009年下半年之后发布的Linux版本里都带有GDBv7.0之后的版本。很好奇，不知道VS2010里是不是也支持类似的调试模式了。

演示GDB的non-stop模式

让破砂锅用一个小程序在Ubuntu Linux 09.10下demo这个必杀技。虽然我的demo使用命令行版gdb，如果你喜欢图形化的调试器，Eclipse2009年5月之后的版本可以轻松的调 用这个功能，详情参见Eclipse参见

1. 编译以下程序nonstop

// gdb non-stop mode demo 
       // build instruction: g++ -g -o nonstop nonstop.cpp -lboost_thread 
         
        #include 
        
          
        #include 
         
           
         
        struct op 
        { 
                op(int id): m_id(id) {} 
         
                void operator()() 
                { 
                        std::cout << m_id << " begin" << std::endl; 
                        std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
                } 
         
                int m_id; 
        }; 
         
        int main(int argc, char ** argv) 
        { 
                boost::thread t1(op(1)), t2(op(2)), t3(op(3)); 
                t1.join(); t2.join(); t3.join(); 
                return 0; 
        }
         
        

2. 把一下3行添加到~/.gdbinit来打开non-stop模式

3. 启动gdb,设断点,运行.可以看到主线程1是running,3个子线程都断在断点上,而不是只有一个子线程断在断点上.

~/devroot/nonstop$ gdb ./nonstop 
       GNU gdb (GDB) 7.0-ubuntu 
       Reading symbols from /home/frankwu/devroot/nonstop/nonstop...done. 
       (gdb) break 14 
       Breakpoint 1 at 0x402058: file nonstop.cpp, line 14. 
       (gdb) break 24 
       Breakpoint 3 at 0x401805: file nonstop.cpp, line 24. 
       (gdb) run 
       Starting program: /home/frankwu/devroot/nonstop/nonstop 
       [Thread debugging using libthread_db enabled] 
       [New Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)] 
       [New Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)] 
        begin 
       Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
                         std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
        begin 
       Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605388) at nonstop.cpp:14 
                         std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
       [New Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)] 
        begin 
       Breakpoint 1, op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
                         std::cout << m_id << " end" << std::endl; 
       (gdb) info threads 
        Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)  op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
        Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)  op::operator() (this=0x605388) at nonstop.cpp:14 
        Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)  op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
       * 1 Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)  (running)

4. 让线程3继续运行,注意我顾意把主线程1也continue,这是我发现的workaround,否则gdb不能切回thread 1.

(gdb) thread apply 3 1 continue 
        
       Thread 3 (Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763)): 
       Continuing. 
        
       Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
       Continuing. 
       Cannot execute this command while the selected thread is running. 
        end 
       [Thread 0x7ffff6488910 (LWP 2763) exited] 
        
       warning: Unknown thread 3. 
        
       Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
       Continuing. 
       Cannot execute this command while the selected thread is running. 
       (gdb) info threads 
        Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)  op::operator() (this=0x605618) at nonstop.cpp:14 
        Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)  op::operator() (this=0x605118) at nonstop.cpp:14 
       * 1 Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)  (running)

5. 让另外两个线程继续运行而结束,主线程断在第24行,最后结束.

(gdb) thread apply 4 2 1 continue 
        
       Thread 4 (Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764)): 
       Continuing. 
        
       Thread 2 (Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762)): 
       Continuing. 
        
       Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
       Continuing. 
       Cannot execute this command while the selected thread is running. 
        end 
        end 
       [Thread 0x7ffff5c87910 (LWP 2764) exited] 
       [Thread 0x7ffff6c89910 (LWP 2762) exited] 
        
       Breakpoint 3, main (argc=1, argv=0x7fffffffe348) at nonstop.cpp:24 
                 return 0; 
        
       (gdb) continue 
       Thread 1 (Thread 0x7ffff7fe3710 (LWP 2759)): 
       Continuing. 
        
       Program exited normally.

参考资料