实用调试技巧

1、什么是bug？

第一次被发现的导致计算机错误的飞蛾，也是第一个计算机程序错误。

感兴趣的小伙伴可以看一下下面这篇文章，链接放下面了。

注：Bug的由来https://zhuanlan.zhihu.com/p/50627270

2、调试是什么？有多重要？

所有发生的事情都一定有迹可循，如果问心无愧，就不需要掩盖也就没有迹象了，如果问心有愧，
就必然需要掩盖，那就一定会有迹象，迹象越多就越容易顺藤而上，这就是推理的途径。
顺着这条途径顺流而下就是犯罪，逆流而上，就是真相。
一名优秀的程序员是一名出色的侦探。
每一次调试都是尝试破案的过程。
我们是如何写代码的？

又是如何排查出现的问题的呢？

拒绝-迷信式调试！！！！

2.1 调试是什么？

调试（英语：Debugging / Debug），又称除错，是发现和减少计算机程序或电子仪器设备中程序
错误的一个过程。

2.2 调试的基本步骤

发现程序错误的存在
以隔离、消除等方式对错误进行定位
确定错误产生的原因
提出纠正错误的解决办法
对程序错误予以改正，重新测试

2.3 Debug和Release的介绍。

Debug 通常称为调试版本，它包含调试信息，并且不作任何优化，便于程序员调试程序。
Release 称为发布版本，它往往是进行了各种优化，使得程序在代码大小和运行速度上都是最优
的，以便用户很好地使用。

#include <stdio.h>
int main()
{
char *p = "hello bit.";
printf("%s\n", p);
return 0;
}

上述代码在Debug环境的结果展示：

上述代码在Release环境的结果展示：

Debug和Release反汇编展示对比：

所以我们说调试就是在Debug版本的环境中，找代码中潜伏的问题的一个过程。
那编译器进行了哪些优化呢？
请看如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = { 0 };
    for (i = 0; i <= 12; i++)
    {
        arr[i] = 0;
        printf("hehe\n");
    }
    return 0;
}

如果是 debug 模式去编译，程序的结果是死循环。

如果是 release 模式去编译，程序没有死循环。

那他们之间有什么区别呢？
就是因为优化导致的。

首先我们先看看在Debug中为什么会出现死循环：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = { 0 };
    for (i = 0; i <= 12; i++)
    {
        arr[i] = 0;
        printf("hehe\n");
    }
    return 0;
}

从这段代码我们可以看到，数组会发生越界访问，这就导致了地址的不确定性。

通过调试我们发现：

在越界访问的过程中，arr[12]的值一直和i的值一样，说明了它们两个共用了同一个地址，所以在arr[12]=0的时候i又等于0了，循环重新开始，也就出现了死循环！！！

那么，在Release中则是对代码进行了优化。看它们两个的大小就可以看出来不同。

Release中是对代码中的变量的地址进行了更换，我们可以通过看i和arr[12]的地址得到：

经过Release 的优化后，两者的地址不一样了，就不会出现死循环了。

3、Windows环境调试介绍

3.1 调试环境的准备

在环境中选择 debug 选项，才能使代码正常调试。

3.2 学会快捷键

最常使用的几个快捷键：
F5
启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。
F9
创建断点和取消断点
断点的重要作用，可以在程序的任意位置设置断点。
这样就可以使得程序在想要的位置随意停止执行，继而一步步执行下去。
F10
逐过程，通常用来处理一个过程，一个过程可以是一次函数调用，或者是一条语句。
F11
逐语句，就是每次都执行一条语句，但是这个快捷键可以使我们的执行逻辑进入函数内部（这是最
长用的）。
CTRL + F5
开始执行不调试，如果你想让程序直接运行起来而不调试就可以直接使用。

想知道更多快捷键？点我https://blog.csdn.net/mrlisky/article/details/72622009

3.3 调试的时候查看程序当前信息

3.3.1 查看临时变量的值

在调试开始之后，用于观察变量的值。

3.3.2 查看内存信息

在调试开始之后，用于观察内存信息。

3.3.3 查看调用堆栈

为了方便理解调用堆栈，用这个测试程序：

#include<stdio.h>
void test3()
{
    printf("hehe\n");
}
void test2()
{
    test3();
}
void test1()
{
    test2();
}

int main()
{

    test1();
    return 0;
}

通过调用堆栈，可以清晰的反应函数的调用关系以及当前调用所处的位置。

3.3.4 查看汇编信息

在调试开始之后，有两种方式转到汇编

1）第一种方式：右击鼠标，选择【转到反汇编】：

（2）第二种方式：

可以切换到汇编代码。

3.3.5 查看寄存器信息

可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息

4、多多动手，尝试调试，才能有进步。

一定要熟练掌握调试技巧。
初学者可能80%的时间在写代码，20%的时间在调试。但是一个程序员可能20%的时间在写
程序，但是80%的时间在调试。
我们所讲的都是一些简单的调试。
以后可能会出现很复杂调试场景：多线程程序的调试等。
多多使用快捷键，提升效率。

5、一些调试的实例。

5.1 实例一

实现代码：求 1！+2！+3！ ...+ n! ；不考虑溢出。

演示错误代码：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int sum = 0;//保存最终结果
    int n = 0;
    int ret = 1;//保存n的阶乘
    scanf("%d", &n);
    for (i = 1; i <= n; i++)
    {
        int j = 0;
        for (j = 1; j <= i; j++)
        {
            ret *= j;
        }
        sum += ret;
    }
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

很明显，结果是不对的，那么我们怎么去找毛病所在呢？调试！！！

首先，我们打开监视，看看过程中是什么原因：

我们可以看到当i=2的时候一切还正常，接下来：

当i=3的时候我们看到ret=12！！

这说明了什么问题？问题出在ret上，因为ret一直在累加，每一次循环结束后，ret的值并没有归1，这就导致后面的数值变大，所以，正确的应该是这样的：

#include<stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int sum = 0;//保存最终结果
    int n = 0;
    int ret = 1;//保存n的阶乘
    scanf("%d", &n);
    for (i = 1; i <= n; i++)
    {
        ret = 1;
        int j = 0;
        for (j = 1; j <= i; j++)
        {
            ret *= j;
        }
        sum += ret;
    }
    printf("%d\n", sum);
    return 0;
}

5.2 实例二

#include <stdio.h>
int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = {0};
for(i=0; i<=12; i++)
{
arr[i] = 0;
printf("hehe\n");
}
return 0;
}

代码死循环的原因上面已经讲过了！这是一个典型的调试题。

6、如何写出好（易于调试）的代码。

6.1 优秀的代码：

代码运行正常

bug很少

效率高

可读性高

可维护性高

注释清晰

文档齐全
常见的coding技巧：

使用assert

尽量使用const

养成良好的编码风格

添加必要的注释

避免编码的陷阱。

6.2 示范：

模拟实现库函数：strcpy

首先我们打开MSDN看一下strcpy的信息：

没有下载的小伙伴可以看我往期的一个博客里面有链接，现在放下面了：

https://blog.csdn.net/m0_67995737/article/details/124789657


char* strcpy(char* dst, const char* src)
{
    char* cp = dst;
    assert(dst && src);
    while (*cp++ = *src++)
        ; /* Copy src over dst */
    return(dst);
}

其中assert函数是断言的意思，当assert出现错误时，就会报错，帮助提醒你进行修改，这里是防止空指针的情况！

6.3 const的作用

#include <stdio.h>
//代码1
void test1()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int* p = &n;//可以更改p的指向，也可以更改p所指内存的数值
    *p = 20;//ok
    p = &m; //ok
}
void test2()
{
    //代码2
    int n = 10;
    int m = 20;
    const int* p = &n;//可以更改p的指向，但不能更改p所指内存的数值
    *p = 20;//err
    p = &m; //ok
}
void test3()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int* const p = &n;//可以修改p所指内存的数值，但不能更改p的指向
    *p = 20; //ok
    p = &m; //err
}
int main()
{
    //测试无cosnt的
    test1();
    //测试const放在*的左边
    test2();
    //测试const放在*的右边
    test3();
    return 0;
}

**结论：
const修饰指针变量的时候：

const如果放在*的左边，修饰的是指针指向的内容，保证指针指向的内容不能通过指针来改
变。但是指针变量本身的内容可变。
const如果放在的右边，修饰的是指针变量本身，保证了指针变量的内容不能修改，但是指
针指向的内容，可以通过指针改变。*

6.4模拟实现一个strlen函数

参考代码：

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
    int count = 0;
    assert(str != NULL);
    while (*str)//判断字符串是否结束
    {
        count++;
        str++;
    }
    return count;
}
int main()
{
    const char* p = "abcdef";
    //测试
    int len = my_strlen(p);
    printf("len = %d\n", len);
    return 0;
}

7、编程常见的错误

7.1 编译型错误

直接看错误提示信息（双击），解决问题。或者凭借经验就可以搞定。相对来说简单。

这个很常见：

比如：

像这种的就叫编译型错误。

7.2 链接型错误

看错误提示信息，主要在代码中找到错误信息中的标识符，然后定位问题所在。一般是标识符名不
存在或者拼写错误。

比如这个

7.3 运行时错误

前面列举的调试中的问题就是运行时的错误。
借助调试，逐步定位问题。最难搞。
温馨提示：
做一个有心人，积累排错经验。

标签： c语言开发语言 visual studio

本文转载自: https://blog.csdn.net/m0_67995737/article/details/125016673
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