C++ 函数调用约定与栈帧管理的调试技巧

函数调用约定定义了参数传递和返回值方式，按值传递、按引用传递等；栈帧包含函数参数、局部变量和返回地址。调试技巧包括：设置断点、检查栈帧、检查参数和局部变量。通过这些技巧，调试器可以确认函数使用按引用传递参数，并交换了局部变量的值。

C++ 函数调用约定与栈帧管理的调试技巧

函数调用约定

函数调用约定定义了在函数调用期间如何传递和返回参数。有不同的调用约定，例如：

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传递参数：

按值传递：创建一个参数的副本，传递到被调用函数。

按引用传递：传递对参数的引用，而不是副本。

返回值：

按值返回：创建一个返回值的副本，返回给调用函数。

按引用返回：返回对返回值的引用。

栈帧管理

函数调用时，会在栈上创建名为栈帧的内存块。栈帧包含函数的参数、局部变量和返回地址。当函数返回时，其对应的栈帧被释放。

调试技巧

1. 设置断点

使用断点来暂停程序执行并检查栈帧内容。断点可以设置在函数的任意行。

// 设置一个断点
int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap(a, b);  // 在这行设置一个断点
    return 0;
}

2. 检查栈帧

一旦程序暂停在断点处，可以使用调试器来检查栈帧。在 GDB 中，使用命令 info stack 或 frame：

(gdb) info stack
#0  swap (a=0x7fff5fbff93c, b=0x7fff5fbff940) at test.cpp:12
#1  0x0000000000400588 in main () at test.cpp:7

3. 检查参数

使用调试器的 inspect 命令来检查参数的值：

(gdb) inspect a
$1 = 1

4. 检查局部变量

使用 print 命令来检查局部变量的值：

(gdb) print a
$2 = 2

实战案例

考虑以下代码：

void swap(int& a, int& b) {
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int main() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    swap(a, b);
    return 0;
}

使用上述调试技巧，程序员可以确认：

函数 swap 使用按引用传递来交换参数。

在函数执行期间，a 和 b 的局部变量分别存储着值 1 和 2。

在函数返回后，a 和 b 的值被交换。

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