C 語言除錯技巧：顯示檔案名與行號的兩大方法（內建巨集 vs addr2line）

C 語言除錯技巧：顯示檔案名與行號的兩大方法（內建巨集 vs addr2line）

快速定位錯誤發生位置是除錯核心需求。本文介紹兩種互補方法：編譯期內建巨集與執行期 addr2line 工具，屬「一起 talk C 栗子吧」系列第 125 回內容。

一、方法一：內建巨集 __FILE__、__LINE__

使用方式

printf("Error at %s:%d\n", __FILE__, __LINE__);

優點

• 零依賴，標準 C 支援
• 程式執行時直接輸出，無需額外工具
• 可嵌入任意日誌/斷言/錯誤處理路徑

缺點

• 需預先在原始碼插入，無法事後補救
• 插入位置需人工判斷，覆蓋面有限
• 發布版通常移除，除錯資訊遺失

二、方法二：addr2line 位址轉原始碼位置

原理

• 編譯時加入 -g 產生 DWARF 除錯資訊
• 執行檔發生錯誤（如 Segfault）產生 core dump，或透過 GDB 獲取指令位址
• addr2line -e 執行檔 -f 位址 解析出函式名、檔案名、行號

實戰流程

1. 編譯：gcc -g test.c -o test
2. 執行並取得位址（範例手動列印函式位址）：

   void func() { printf("running\n"); }
   int main() { func(); printf("func addr: %p\n", func); }

   輸出：func addr: 0x804844d
3. 解析：

   addr2line -f -e test 0x804844d
   # 輸出：
   # func
   # /home/user/test.c:8

常用選項

三、兩方法對比總結

四、實務建議策略

1. 易重現錯誤：關鍵路徑預埋 __FILE__/__LINE__ 日誌，快速定位
2. 難重現/線上事故：啟用 core dump（ulimit -c unlimited），事後用 addr2line 或 gdb 分析
3. 發布版：保留 -g 並分離符號表（objcopy --only-keep-debug），不影響效能
4. 自動化：結合 backtrace()/backtrace_symbols_fd() 實現程式內建堆疊追蹤

五、進階：GDB 互動式查詢

gdb ./test core.1234
(gdb) info line *0x804844d
Line 8 of "test.c" starts at address 0x804844d ...
(gdb) list *0x804844d

善用巨集與 addr2line 雙管齊下，涵蓋開發期與上線期除錯需求，是 C 系統程式工程師的必備基本功。