GDB调试时读取std::string变量报错问题咨询

复现代码 #

#include <string>

struct S
{ 
  S(const std::string& es)
    : first_string(func().c_str())
  {}

  std::string func()
  {
    std::string my_string = "some string"; // Breakpoint here
    return my_string;
  }

  std::string first_string;
  std::string second_string;
};

int main()
{
  std::string foo;
  S s("mystring");
}

问题现象 #

在my_string的初始化行打断点，执行print my_string或者info locals命令时，GDB抛出错误：

my_string = <error reading variable: Cannot create a lazy string with address 0x0, and a non-zero length.>
测试用的GDB版本是8.2-20，只要移除代码里任意一个其他变量（比如second_string或者foo），这个错误就会消失。

结论：这是GDB的bug，不是预期现象 #

原因说明 #

这属于GDB在处理栈帧布局和C++临时对象时的已知缺陷。当代码里存在多个std::string变量时，GDB解析调试信息时出现偏移计算错误，错误地把my_string内部指向字符串数据的指针当成了0x0，但实际上该变量已经完成初始化，数据地址并非空指针。

移除其他变量后，栈的内存布局发生变化，刚好避开了GDB的计算错误，所以问题就不复存在了。

解决方法 #

1. 升级GDB版本：9.x及以上的GDB已经修复了不少这类std::string调试相关的bug，升级后大概率能解决问题。
2. 临时调试技巧：如果暂时没法升级，可以在func()里加一行无关代码（比如volatile auto dummy = my_string;），强制编译器保留变量的完整调试信息；或者直接打印my_string.c_str()来查看字符串内容。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1166