デバッグ実践：C++のgdb/lldbでバグを素早く特定する方法

// 例 sample.cpp
#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int* ptr = nullptr;      // どこも指していないポインタ
    cout << *ptr << endl;     // nullptr をデリファレンス → Segmentation fault
    return 0;
}

# gdbの場合
g++ -g -o sample sample.cpp

# lldbの場合（clang使用）
clang++ -g -o sample sample.cpp

# gdbの場合
gdb ./sample

# lldbの場合
lldb ./sample

(lldb) run
# プログラムがクラッシュした場合
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = EXC_BAD_ACCESS (code=1, address=0x0)
    frame #0: 0x00000001000004b8 sample`main at sample.cpp:7:13
   4    int main()
   5    {
   6        int* ptr = nullptr;
-> 7        cout << *ptr << endl;
   8        return 0;
   9    }

# 変数の値を表示
(lldb) print ptr
(int *) 0x0000000000000000

(lldb) print *ptr
error: Couldn't apply expression side effects : Couldn't dematerialize a result variable: couldn't read its memory

(lldb) target create "sample"
Current executable set to '/Users/kt2763/tmp/cpp/sample' (arm64).

(lldb) breakpoint set --name main # ブレイクポイント設定
Breakpoint 1: 45 locations.

(lldb) breakpoint set --file main.cpp --line 6 # 行指定も可能
Breakpoint 2: where = sample`main + 24 at sample.cpp:6:10, address = 0x00000001000004b0

(lldb) run
Process 47163 launched: '/Users/kt2763/tmp/cpp/sample' (arm64)
Process 47163 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = breakpoint 1.1 2.1
    frame #0: 0x00000001000004b0 sample`main at main.cpp:6:10
   3
   4    int main()
   5    {
-> 6        int* ptr = nullptr; # ここで止まる（左側に矢印が見える）
   7        cout << *ptr << endl;
   8        return 0;
   9    }

# ステップ実行しながら変数を確認
(lldb) step
Process 47163 stopped
* thread #1, queue = 'com.apple.main-thread', stop reason = step in
    frame #0: 0x00000001000004b4 sample`main at main.cpp:7:14
   4    int main()
   5    {
   6        int* ptr = nullptr;
-> 7        cout << *ptr << endl;
   8        return 0;
   9    }

(lldb) next

# iが3の時のみ停止
(lldb) breakpoint set --file main.cpp --line 10 --condition "i == 3"

# 変数xが変更された時に停止
(lldb) watchpoint set variable x

int calculateSum()
{
    int result;  // 初期化されていない
    int data[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    
    for (int i = 0; i < 5; i++)
    {
        result += data[i];  // 未初期化変数への加算
    }
    
    return result;
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int* ptr = nullptr;
    
    // nullポインタへのアクセス
    *ptr = 42;
    
    cout << "値: " << *ptr << endl;
    return 0;
}