本文简短地对 Emacs 的调试工具 GUD 的特性进行了探索。
如果你是一个 C 或 C++ 开发者，你很可能已经使用过 GDB（GNU 调试器），毫无疑问，它是现今最强大、最无可匹敌的调试器之一。它唯一的缺点就是它基于命令行，虽然仍能提供许多强大的功能，但有时也会具有一些局限性。这也就是为什么聪明的人们开始追求整合了编辑器和调试器的 图形化 GUI 集成开发环境 Integrated Development Environment 。仍有些开发者坚信使用鼠标会降低工作效率，在 GUI 上用鼠标点～点～点～是来自恶魔的诱惑。
因为 Emacs 是现今最酷的文本编辑器之一，我将为你展示如何在不碰鼠标且不离开 Emacs 的情况下，实现写代码、编译代码、调试代码的过程。
GUD（LCTT 译注：全称 大统一调试器 Grand Unified Debugger ，鉴于其缩写形式更为人熟知，以下全文将使用缩写替代此全称）是 Emacs 下的一个 模式 mode ，用于在 Emacs 中运行 GDB。它向 GDB 提供了 Emacs 的所有特性，使用户无需离开编辑器就可以对代码进行调试。
使用 GUD 的前期准备
如果你正在使用一个 Linux 机器，很可能你已经安装了 GDB 和 gcc，接下来就是要确保已经安装了 Emacs。以下的内容我将假设读者熟悉 GDB 并且至少用它做过基本的调试。如果你未曾接触过 GDB，你可以做个快速入门，这些资料在网上随处可得。
对于那些 Emacs 新手，我将向你介绍一些基本术语。纵览整篇文章，你将看到诸如 C-c M-x 等快捷键。此处 C 代表 Ctrl 键，M 代表 Alt 键。C-c 代表 Ctrl 键和 c 键被同时按下。如果你看到 C-c c，它代表同时按下 Ctrl 键和 c 键，释放后紧接着按下 c 键。在 Emacs 中，编辑文本的主要区域被称为 主缓冲区 main buffer ，而在 Emacs 窗口下方用于输入命令的区域被称为 迷你缓冲区 mini buffer 。
启动 Emacs，并按下 C-x C-f 来创建一个新文件。Emacs 将提示你输入一个文件名，此处让我们将文件命名为 buggyFactorial.cpp。一旦文件打开，输入如下代码：
#include
#include
int factorial(int num) {
int product = 1;
while(num--) {
product *= num;
}
return product;
}
int main() {
int result = factorial(5);
assert(result == 120);
}
使用 C-x C-s 快捷键保存文件。文件保存完毕，是时候进行编译了。按下 M-x，在弹出的 提示符 prompt 后输入 compile 并点击回车。然后在提示符后，将内容替换为 g++ -g buggyFactorial.cpp 并再次点击回车。
这将在 Emacs 中开启另一个缓冲区，显示编译的状态。如果你的代码输入没有错误，你将预期得到如图 2 所示的缓冲区。
要想隐藏编译缓冲区，首先确保你的光标在编译缓冲区中（你可以不使用鼠标，而是通过 C-x o 快捷键将光标从一个缓冲区移动到另一个），然后按下 C-x 0。下一步就是运行代码，并观察是否运行良好。按下 M-! 快捷键并在迷你缓冲区的提示符后面输入 ./a.out。
你可以看到迷你缓冲区中显示断言失败。很明显代码中有错误，因为 5 的阶乘是 120。那么让我们现在开始调试吧。
使用 GUD 调式代码
现在，我们的代码已经编译完成，是时候看看到底哪里出错了。按下 M-x 快捷键并在提示符后输入 gdb。在接下来的提示符后，输入 gdb -i=mi a.out。如果一切顺利，GDB 会在 Emacs 缓冲区中启动，你会看到如图 4 所示的窗口。
在 gdb 提示符后，输入 break main 来设置断点，并输入 r 来运行程序。程序会开始运行并停在 main() 函数处。
一旦 GDB 到达了 main 处设置的断点，就会弹出一个新的缓冲区显示你正在调试的代码。注意左侧的红点，正是你设置断点的位置，同时会有一个小的标志提示你当前代码运行到了哪一行。当前，该标志就在断点处（如图 5）。
为了调试 factorial 函数，我们需要单步运行。想要达到此目的，你可以在 GBD 提示符使用 GDB 命令 step，或者使用 Emacs 快捷键 C-c C-s。还有其它一些快捷键，但我更喜欢 GDB 命令。因此我将在本文的后续部分使用它们。
单步运行时让我们注意一下局部变量中的阶乘值。参考图 6 来设置在 Emacs 帧中显示局部变量值。
在 GDB 提示符中进行单步运行并观察局部变量值的变化。在循环的第一次迭代中，我们发现了一个问题。此处乘法的结果应该是 5 而不是 4。
本文到这里也差不多结束了，读者可以自行探索发现 GUD 模式这片新大陆。GDB 中的所有命令都可以在 GUD 模式中运行。我将此代码的修复留给读者作为一个练习。看看你在调试的过程中，可以做哪一些定制化，来使你的工作流更加简单和高效。
via: https://opensourceforu.com/2019/09/debugging-in-emacs-the-grand-unified-debugger/
作者：Vineeth Kartha 选题：lujun9972 译者：cycoe 校对：wxy
本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出
