超实用调试技巧！还有用例讲解哦

文章目录

• 什么是bug？
• 调试是什么？重要吗？
• • [2.1 调试是什么](#2.1 调试是什么)
  • [2.2 调试的基本步骤](#2.2 调试的基本步骤)
  • [2.3 Debug和Release的介绍](#2.3 Debug和Release的介绍)
• 3.Windows环境调试介绍
• • [3.1 调试环境的准备](#3.1 调试环境的准备)
  • [3.2 vs2022的快捷键](#3.2 vs2022的快捷键)
  • [3.3 调试时查看程序当前信息](#3.3 调试时查看程序当前信息)
  • • [3.3.1 查看临时变量的值](#3.3.1 查看临时变量的值)
    • [3.3.2 查看内存信息](#3.3.2 查看内存信息)
    • [3.3.3 查看调用堆栈](#3.3.3 查看调用堆栈)
    • [3.3.4 查看汇编信息](#3.3.4 查看汇编信息)
    • [3.3.5 查看寄存器信息](#3.3.5 查看寄存器信息)
• 4.多动手，多尝试
• 5.一些调试的实例
• • 实例1
• 6.写成好代码
• • [6.1 优秀的代码](#6.1 优秀的代码)
  • [6.2 演示](#6.2 演示)
  • [6.3 const的作用](#6.3 const的作用)
  • • [6.3.1 练习](#6.3.1 练习)
• 7.编译常见的错误
• • [7.1 编译型错误](#7.1 编译型错误)
  • [7.2 链接型错误](#7.2 链接型错误)
  • [7.3 运行时错误](#7.3 运行时错误)

什么是bug？

1947年9月9日，葛丽丝·霍普（Grace Hopper）发现了第一个电脑bug。有一次Mark II突然宕机，整队团队都搞不清电脑为何不能正常运作。经过大家深度挖掘，发现原来有飞蛾意外飞入一台电脑引起故障（如图所示）。

团队很快排除错误，并在日志本记录这事。也因此，人们逐渐开始用"Bug"（原意"虫子"）来称呼计算机隐错。现在在华盛顿美国国家历史博物馆还可以看到这份遗稿。

程序错误（英语：Bug），是程序设计术语，是指软件运行时因程序本身有错误而造成功能不正常、死机、数据丢失、非正常中断等现象。有些程序错误会造成计算机安全隐患，此时叫漏洞。

一些有趣的隐错有时也会成为一种乐趣。在电脑游戏中，假如一些隐错不令游戏出现大错误的话，经常会变成一种玩游戏时的秘技（秘技有时是游戏设计者故意加入，用于检查程序设计，绕过不需要的步骤直接检验需要的地方时所使用的代码）。

有严重后果的错误会受到广泛关注。[1]修补、改正软件程序错误的过程称为调试。

调试是什么？重要吗？

所有发生的事情都一定有迹可循，就像侦探小说一样，无论犯人怎么伪装，狡辩，都一定回留下些蛛丝马迹，顺着这些调查，就是推理。

调试就和推理一样，在一大堆代码当中找到错误的地方。每一次的调试都是尝试破案的过程。

如果你不会调试很可能就会像这样。对于自己的代码都不能做到知根知底。

2.1 调试是什么

调试可不是玄学，调试是一门学问。

调试（debug）又称为除错，是发现和减少计算机程序或者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方法
• 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 ，它往往包含调试信息，便于程序员调试程序。

Release称为发布版本，它往往进行了各种优化，使得程序在代码和运行速度上都是最优的，以便于用户很好的使用。

#include <stdio.h>
int main()
{
	printf("hello world!\n");
	return 0;
}

以这段代码为例，我们来看看在debug和release下运行的空间大小情况。
debug

release

空间上减小了快6倍。这就是release的优化。

所以说调试就是在Debug 的环境中，找代码中潜藏问题的过程。
release的优化

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = {0};
	for(i = 0;i<=12;++i)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hello\n");
	}
	return 0;
}
//在x86的Debug环境下，
//打印结果为：死循环打印hello

//在x86的release环境下，
//打印结果：
/*
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
hello
*/

这就是release的优化。
为什么会死循环打印hello
i和arr都是局部变量

是存放在内存中栈区的，栈区的使用习惯：先使用高地址的空间，再使用低地址处的空间

所以变量i的地址会在arr数组地址的上面不远处。又因为数组随着下标的增长，地址是由低到高变化的，且后面的越界访问，i不断被初始化为0，导致程序死循环。

//debug x86环境
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = { 0 };
	printf("&i = %p\n", &i);
	printf("arr = %p\n", arr);
	/*for (i = 0; i <= 12; ++i)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hello\n");
	}*/
	return 0;
}
//打印结果
/*
&i = 00CFF7A4
arr = 00CFF774
*/

通过打印地址可以看到，它们的地址只相差的48个字节。也就是12个整型的距离。
release的优化

//release x86环境
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = { 0 };
	printf("&i = %p\n", &i);
	printf("arr = %p\n", arr);
	/*for (i = 0; i <= 12; ++i)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hello\n");
	}*/
	return 0;
}
//打印结果
/*
&i = 0079FDDC
arr = 0079FDE0
*/

可以发现i变量的地址位置居然比arr的地址位低，所以arr在后续的过程中就不会影响到i变量的值。

3.Windows环境调试介绍

3.1 调试环境的准备

只有选择Debug，才可以正常调试。

3.2 vs2022的快捷键

常用的几个快捷键：
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

断点的作用，可以在程序的任意位置设置断点，使得程序可以在断点处停止执行，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就可以直接使用。

3.3 调试时查看程序当前信息

一定要先开始调试，才能看到下面的窗口。

3.3.1 查看临时变量的值

3.3.2 查看内存信息

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.鼠标右键。选择【转到反汇编】

2.在调试打开

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.多动手，多尝试

• 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%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
• 多多使用快捷键，提升效率。

5.一些调试的实例

实例1

//在x86的Debug环境下，
#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = {0};
	for(i = 0;i<=12;++i)
	{
		arr[i] = 0;
		printf("hello\n");
	}
	return 0;
}

研究程序死循环的原因。
i和arr都是局部变量

是存放在内存中栈区的，栈区的使用习惯：先使用高地址的空间，再使用低地址处的空间

所以变量i的地址会在arr数组地址的上面不远处。又因为数组随着下标的增长，地址是由低到高变化的，且后面的越界访问，i不断被初始化为0，导致程序死循环。

通过调试，在监视窗口中我们可以看到arr[12]和i的地址相同。所以呢，改变arr[12]的值就改变了i的值。导致程序死循环。

6.写成好代码

6.1 优秀的代码

1.代码运行正常

2.bug很少

3.效率高

4.可维护性高

6.注释清晰

7.文档齐全

常见的coding技巧

1.使用assert

2.尽量使用const

3.养成良好的代码风格

4.添加必要的注释

5.避免编码的陷阱

6.2 演示

模拟实现：strcpy

char* my_strcpy(char* dst,const char* src)//dst为目标字符串，src为原字符串,const的目的是为了防止src字符串被改变。
{
	assert(dst&&src);//否则传NULL进入
	char* cp = dst;//先存储字符串的首地址，防止丢失
	while(*det++ = *src++)
		;
	return cp;
}

6.3 const的作用

const修饰指针变量时

1.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。

2.const如果放在*的右边，修饰的指针变量本身，保证了指针变量的内容不能被修改，但是指针指向的内容，可以通过指针改变。

#include <stdio.h>
void test1()
{
	int n = 1;
	int m = 2;
	int *p = &n;
	*p = 2;//可以
	p = &m;//可以
}
void test2()
{
	int n = 1;
	int m = 2;
	const int *p = &n;
	*p = 2;//不可以
	p = &m;//可以
}
void test1()
{
	int n = 1;
	int m = 2;
	int * const p = &n;
	*p = 2;//可以
	p = &m;//不可以
}
int main()
{
	test1();//无const
	test2();//const 在*左边
	test3();//const 在*右边
}

6.3.1 练习

模拟实现strlen

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
	assert(str);
	int count = 0;
	while(*str)
	{
		str++;
		count++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	int len = my_strlen("abcdef");
	printf("%d\n",len);
	return 0;
}
//打印结果：6

7.编译常见的错误

7.1 编译型错误

直接看信息提示信息（双击），解决问题。或者凭借经验就可以搞定。比较简单。

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。最困难。
日积月累，积累排错经验

完