1. GNU Debugger (GDB)
GDB是Linux下最常用的通用调试工具,支持gfortran、Intel Fortran等编译的Fortran程序。调试前需用-g选项编译程序(如gfortran -g example.f90 -o example),生成包含调试信息的二进制文件。启动GDB后,可通过break设置断点(如break my_subroutine)、step单步执行(进入函数)、next单步执行(跳过函数)、print查看变量值(如print sum)、backtrace查看调用堆栈等命令排查问题。GDB功能强大,适合命令行环境下的深度调试。
2. Intel Fortran Compiler调试工具(ifort)
Intel Fortran Compiler(ifort)自带调试支持,配合GDB使用时可增强调试能力。编译时添加-g选项生成调试信息,通过-traceback选项可在程序崩溃时输出完整的调用堆栈(包括子程序名、源文件及行号),帮助快速定位错误;-check选项可开启运行时检查(如数组越界、浮点异常),及时捕获潜在问题。
3. Valgrind
Valgrind是内存问题检测工具,适用于Fortran程序的内存泄漏、数组越界、非法内存访问等问题排查。使用时需编译程序并保留调试信息(-g),通过valgrind --leak-check=full ./my_program命令运行,可详细报告未释放的内存块、内存泄漏位置及数组操作越界情况,帮助优化内存使用。
4. LLDB
LLDB是LLVM项目开发的调试器,支持Fortran程序调试(需用gfortran或ifort编译并生成调试信息)。基本命令与GDB类似:breakpoint set --name my_subroutine设置断点、step单步执行、frame variable my_variable查看变量值。LLDB性能较好,适合需要轻量级调试的场景。
5. Visual Studio Code (VSCode) 集成调试
VSCode通过安装Fortran扩展(如“Modern Fortran”)和配置launch.json(指定GDB路径、程序路径)、tasks.json(定义编译任务),可实现图形化调试。支持断点设置、变量监视、单步执行等功能,适合习惯图形界面的开发者,提升调试效率。
6. 静态分析工具(cppcheck、clang-tidy)
静态分析工具可在编译前检查代码中的潜在错误(如未初始化变量、数组越界、代码风格问题)。cppcheck通过cppcheck --enable=all example.f90命令扫描代码,输出可能的错误;clang-tidy通过clang-tidy example.f90 --checks=*命令进行检查,适合提前发现代码缺陷,减少运行时错误。