- 什么是bug?
- 调试是什么?有多重要?
- debug和release的介绍。
- windows环境调试介绍。
- 一些调试的实例。
- 如何写出好(易于调试)的代码。
- 编程常见的错误。
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。
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。
代码:
cpp
#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:
cpp
#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。
变量在内存中开辟的顺序发生了变化,影响到了程序执行的结果。
3. Windows环境调试介绍
注:linux开发环境调试工具是gdb。
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(这是最常用的)。
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。
CTRL + F
弹出查找框,用于查找替换相应变量名称
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
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。
cpp
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;
}
这时候我们如果3,期待输出9,但实际输出的是15。
why?
这里我们就得找我们问题。
首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。
实际上手调试很有必要。
调试的时候我们心里有数。
提示:ret的值
5.2 实例二
cpp
#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;
}
研究程序死循环的原因。
提示:arr[12] i
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
cpp
/***
*char *strcpy(dst, src) - copy one string over another
*
*Purpose:
* Copies the string src into the spot specified by
* dest; assumes enough room.
*
*Entry:
* char * dst - string over which "src" is to be copied
* const char * src - string to be copied over "dst"
*
*Exit:
* The address of "dst"
*
*Exceptions:
*******************************************************************************/
char * strcpy(char * dst, const char * src)
{
char * cp = dst;
assert(dst && src);
while( *cp++ = *src++ )
; /* Copy src over dst */
return( dst );
}
注意:
分析参数的设计(命名,类型),返回值类型的设计
野指针,空指针的危害。
assert的使用,assert的作用
参数部分 const 的使用,const修饰指针的作用
注释的添加
6.3 const的作用
cpp
#include <stdio.h>
//代码1
void test1()
{
int n = 10;
int m = 20;
int *p = &n;
*p = 20;//ok?
p = &m; //ok?
}
void test2()
{
//代码2
int n = 10;
int m = 20;
const int* p = &n;
*p = 20;//ok?
p = &m; //ok?
}
void test3()
{
int n = 10;
int m = 20;
int *const p = &n;
*p = 20; //ok?
p = &m; //ok?
}
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。
练习:
模拟实现一个strlen函数
参考代码:
cpp
#include <stdio.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。
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。
7.3 运行时错误
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。