Debian上如何调试Rust程序

在 Debian 上调试 Rust 程序

一 环境准备

• 安装 Rust 工具链（若尚未安装）：
  • 执行：curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
  • 加载环境：source $HOME/.cargo/env
• 安装调试器与 Rust 增强脚本：
  • sudo apt update && sudo apt install gdb lldb
  • rustup component add rust-src llvm-tools-preview
• 说明：Rust 使用 DWARF 调试信息，可直接配合 GDB/LLDB；rust-gdb/rust-lldb 为增强封装，提供更友好的 Rust 语法支持。

二 构建与符号

• 调试构建：使用 debug 模式（默认），保留调试符号与更友好的堆栈信息。
  • cargo build（生成于 target/debug/）
• 若需在 release 模式下保留调试信息（便于定位优化后的崩溃）：
  • 在 Cargo.toml 的 [profile.release] 中设置：debug = true
  • 构建：cargo build --release
• 注意：cargo install 默认以 release 构建；如需调试版，使用：cargo install --debug <crate>。

三 使用 GDB 调试

• 启动调试会话：
  • rust-gdb target/debug/your_binary
• 常用命令：
  • 断点：break main 或 break your_crate::your_function
  • 运行：run（可带参数：run arg1 arg2）
  • 单步：step（进入函数）/ next（不进入）
  • 继续：continue
  • 打印：print variable 或 print expression
  • 调用栈：backtrace（简写 bt）
  • 条件断点：break your_function if variable == 42
• 提示：启用 GDB 的 Rust 美化打印可提升可读性（见 VS Code 配置示例中的 -enable-pretty-printing）。

四 使用 LLDB 调试

• 启动调试会话：
  • rust-lldb target/debug/your_binary
• 常用命令（LLDB 命令族风格）：
  • 断点：b binary_search 或 breakpoint set -f main.rs -l 42
  • 运行：r（可预设参数：settings set target.run-args "arg1 arg2"）
  • 单步：thread step-in（step）/ thread step-over（next）
  • 继续：continue
  • 变量：frame variable
  • 表达式求值：expr size == 24
  • 监视点：watch set var base
  • 条件断点并自动打印堆栈：
    • breakpoint set -c "half == 3" -f main.rs -l 13 -C bt
• 说明：rust-lldb 提供对 Rust 类型与名称更友好的展示。

五 进阶与 IDE 集成

• 系统调用与库调用跟踪（定位 I/O、系统调用、库函数问题）：
  • 跟踪系统调用：strace -p <PID> 或 strace -e trace=open,read,write -p <PID>
  • 跟踪库函数：ltrace -p <PID>
• 内存错误与泄漏检测（对 Rust 的 Vec/String 等容器有良好支持）：
  • sudo apt install valgrind
  • valgrind --tool=memcheck target/debug/your_binary
• 日志与快速迭代：
  • 使用 println! 与 dbg! 快速打印调试信息；dbg!(x) 会输出文件名、行号与值。
  • 结构化日志：log + env_logger，运行时设置 RUST_LOG=info cargo run
  • 文件变更自动构建运行：cargo install cargo-watch 后执行 cargo watch -x run
• VS Code 调试配置示例（使用 GDB）：
  • 安装扩展：rust-analyzer
  • .vscode/launch.json：
    • 配置要点：type: cppdbg、request: launch、program: "${workspaceFolder}/target/debug/your_binary"、MIMode: gdb、miDebuggerPath: "/usr/bin/gdb"，并在 setupCommands 中加入 -enable-pretty-printing
  • .vscode/tasks.json（构建任务）：
    • label: "cargo build"，command: "cargo build"，group: { kind: "build", isDefault: true }
• 打包与调试符号（Debian 包场景）：
  • 使用 cargo deb 时默认会剥离调试符号；可通过 cargo deb --separate-debug-symbols 将符号分离打包，便于后续 gdb/lldb 加载调试。