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【C语言】VS实⽤调试技巧

时间:2024-07-29 19:56:32浏览次数:15  
标签:int 代码 程序 ret C语言 VS 调试

VS实⽤调试技巧

1. 什么是bug?

bug本意是“昆⾍”或“⾍⼦”,现在⼀般是指在电脑系统或程序中,隐藏着的⼀些未被发现的缺陷或问题,简称程序漏洞
“Bug” 的创始⼈格蕾丝·赫柏(Grace Murray Hopper),她是⼀位为美国海军⼯作的电脑专家,1947年9⽉9⽇,格蕾丝·赫柏对Harvard Mark II设置好17000个继电器进⾏编程后,技术⼈员正在进⾏整机运⾏时,它突然停⽌了⼯作。于是他们爬上去找原因,发现这台巨⼤的计算机内部⼀组继电器的触点之间有⼀只⻜蛾,这显然是由于⻜蛾受光和热的吸引,⻜到了触点上,然后被⾼电压击死。所以在报告中,赫柏⽤胶条贴上⻜蛾,并把“bug”来表⽰“⼀个在电脑程序⾥的错误”,“Bug”这个说法⼀直沿⽤到今天。

2. 什么是调试?

当我们发现程序中存在的问题的时候,那下⼀步就是找到问题,并修复问题。
这个找问题的过程叫称为调试,英⽂叫debug(消灭bug)的意思。
调试⼀个程序,⾸先是承认出现了问题,然后通过各种⼿段去定位问题的位置,可能是逐过程的调试,也可能是隔离和屏蔽代码的⽅式,找到问题所的位置,然后确定错误产⽣的原因,再修复代码,重新测试。

3. debug和release

在这里插入图片描述
在VS上编写代码的时候,就能看到有 debug 和 release 两个选项,分别是什么意思呢?
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;
程序员在写代码的时候,需要经常性的调试代码,就将这⾥设置为 debug ,这样编译产⽣的是debug 版本的可执⾏程序,其中包含调试信息,是可以直接调试的。
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,以便⽤⼾很好地使⽤。当程序员写完代码,测试再对程序进⾏测试,直到程序的质量符合交付给⽤⼾使⽤的标准,这个时候就会设置为 release ,编译产⽣的就是 release 版本的可执⾏程序,这个版本是⽤⼾使⽤的,⽆需包含调试信息等。
在这里插入图片描述
对⽐可以看到从同⼀段代码,编译⽣成的可执⾏⽂件的⼤⼩,release版本明显要⼩,⽽debug版本明显⼤

4. VS调试快捷键

那程序员怎么调试代码呢?

4.1 环境准备

⾸先是环境的准备,需要⼀个⽀持调试的开发环境,我们上课使⽤VS,应该把VS上设置为Debug,如图:
在这里插入图片描述

4.2 调试快捷键

调试最常使⽤的⼏个快捷键:
F9:创建断点和取消断点
断点的作⽤是可以在程序的任意位置设置断点,打上断点就可以使得程序执⾏到想要的位置暂停执⾏,接下来我们就可以使⽤F10,F11这些快捷键,观察代码的执⾏细节。
条件断点:满⾜这个条件,才触发断点
F5:启动调试,经常⽤来直接跳到逻辑上的下⼀个断点处,⼀般是和F9配合使⽤。
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。在函数调⽤的地⽅,想进⼊函数观察细节,必须使⽤F11,如果使⽤F10,直接完成函数调⽤。(F10和F11仅在遇到函数时有区别)
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。
VS更多快捷键了解: http://blog.csdn.net/mrlisky/article/details/72622009

5. 监视和内存观察

在调试的过程中我们,如果要观察代码执⾏过程中,上下⽂环境中的变量的值,有哪些⽅法呢?
这些观察的前提条件⼀定是开始调试后观察,⽐如:

#include <stdio.h>
int main()
{
	 int arr[10] = { 0 };
	 int num = 100;
	 char c = 'w';
	 int i = 0;
	 for (i = 0; i < 10; i++)
	 	arr[i] = i;
	 return 0;
}

5.1 监视

开始调试后,在菜单栏中【调试】->【窗⼝】->【监视】,打开任意⼀个监视窗⼝,输⼊想要观察的对象就⾏。
打开监视窗⼝:在这里插入图片描述
在监视窗⼝中观察:
在这里插入图片描述

5.2 内存

如果监视窗⼝看的不够仔细,也是可以观察变量在内存中的存储情况,还是在【调试】->【窗⼝】->【内存】
打开内存窗⼝:
在这里插入图片描述
在内存窗⼝中观察数据:
在这里插入图片描述
在打开内存窗⼝后,要在地址栏输⼊:arr,&num,&c,这类地址,就能观察到该地址处的数据。
在这里插入图片描述

除此之外,在调试的窗⼝中还有:⾃动窗⼝,局部变量,反汇编、寄存器等窗⼝,⾃⾏验证使⽤⼀下。

6. 调试举例1

求1!+2!+3!+4!+…10! 的和,请看下⾯的代码:

#include <stdio.h>
//写⼀个代码求n的阶乘
int main()
{
	 int n = 0;
	 scanf("%d", &n);
	 int i = 1;
	 int ret = 1;
	 for(i=1; i<=n; i++)
	 {
	 	ret *= i;
	 }
	 printf("%d\n", ret);
	 return 0;
}
//如果n分别是1,2,3,4,5...10,求出每个数的阶乘,再求和就好了
//在上⾯的代码上改造
int main()
{
	 int n = 0;
	 int i = 1;
	 int sum = 0;
	 for(n=1; n<=10; n++)
	 {
		 for(i=1; i<=n; i++)
		 {
		 	ret *= i;
		 }
		 sum += ret;
	 }
	 printf("%d\n", sum);
	 return 0;
}
//运⾏结果应该是错的?

调试找⼀下问题。

for(i=1; i<=n; i++) 
{
	ret *= i;
}
sum += ret;

变成

for(i=1; i<=n; i++)
{	 	
	ret *= n;
	sum += ret;
}

ret=0;
for(i=1; i<=n; i++)
{
	ret *= i;
}
sum += ret;

7. 调试举例2

在VS2022、X86、Debug 的环境下,编译器不做任何优化的话,下⾯代码执⾏的结果是啥?

#include <stdio.h>
int main()
{
 int i = 0;
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 for(i=0; i<=12; i++)
 {
 arr[i] = 0;
 printf("hehe\n");
 }
 return 0;
}

程序运⾏,死循环了,调试看看为什么?
调试可以上⾯程序的内存布局如下:
在这里插入图片描述
从这个理解我们能够体会到调试的重要性,只有调试才能观察到程序内部执⾏的细节,就像医⽣给病⼈做B超,CT⼀样。
注意:栈区的默认的使⽤习惯是先使⽤⾼地址,再使⽤低地址的空间,但是这个具体还是要编译器的实现,⽐如:
在VS上切换到X64,这个使⽤的顺序就是相反的,在Release版本的程序中,这个使⽤的顺序也是相反的
(上面的题目来自《C陷阱和缺陷》 挺好的一本书,有一定基础后可以看看)

8. 调试举例3:扫雷

这⾥我们就上⼿调试⼀下扫雷的代码。
演⽰:
• 在函数内部打断点,快速跳转到函数
• 在数组传参,调试进⼊函数,如何在监视窗⼝观察数组的内容: 数组名,n 的形式
在这里插入图片描述
调试过程中,要做到心中有数,也就是程序员⾃⼰⼼⾥要清晰的知道希望代码怎么执⾏,然后再去看代码有没有按照我们预定的路线在执⾏。
调试是需要反复去动⼿练习的,调试是可以增加程序员对代码的理解和掌控的,掌握了调试的能⼒,就能看到本质,就像能给程序做B超⼀样,对程序内部⼀览⽆余。

9. 编程常⻅错误归类

9.1 编译型错误

编译型错误⼀般都是语法错误,这类错误⼀般看错误信息就能找到⼀些蛛丝⻢迹的,双击错误信息也能初步的跳转到代码错误的地⽅或者附近。编译错误,随着语⾔的熟练掌握,会越来越少,也容易解决
在这里插入图片描述

9.2 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。⼀般是因为

• 标识符名不存在
• 拼写错误
• 头⽂件没包含
• 引⽤的库不存在

在这里插入图片描述

9.3 运⾏时错误

运⾏时错误,是千变万化的,需要借助调试,逐步定位问题,调试解决的是运⾏时问题。

标签:int,代码,程序,ret,C语言,VS,调试
From: https://blog.csdn.net/2402_85428625/article/details/140739474

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