C 语言第八讲：VS实用调试技巧

"Bug"的创始人格蕾丝·赫柏（GraceMurrayHopper），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HarvardMarkII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飞蛾，这显然是由于飞蛾受光和热的吸引，飞到了触点上，然后被高电压击死。所以在报告中，赫柏用胶条贴上飞蛾，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（debug）？

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，以便用户很好地使用。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户使用的标准，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，这个版本是用户使用的，无需包含调试信息等。

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Debug，如图：

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。

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：

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：

在监视窗口中观察：

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】 -> 【监视】

打开内存窗口：

在内存窗口中观察数据：

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

求1！+2！+3！+4！+...10！的和，请看下面的代码：

cs 复制代码

#include <stdio.h>

// C语言中只能有1个main函数，合并逻辑
int main()
{
    int n = 0;    // 用于遍历1~10
    int i = 1;    // 用于计算单个阶乘的循环变量
    int sum = 0;  // 存储阶乘的总和
    int ret = 1;  // 存储单个数字的阶乘（必须声明+初始化）

    // 外层循环：遍历1~10，计算每个数的阶乘
    for(n = 1; n <= 10; n++)
    {
        ret = 1; // 每次计算新的阶乘前，必须重置ret为1（否则会累加之前的结果）
        // 内层循环：计算当前n的阶乘（n! = 1×2×...×n）
        for(i = 1; i <= n; i++)
        {
            ret *= i; // 等价于 ret = ret * i
        }
        sum += ret; // 把当前n的阶乘累加到总和
    }

    // 输出最终结果
    printf("1!+2!+3!+...+10!的和是：%d\n", sum);
    return 0;
}

7.调试举例

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

cs 复制代码

#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;
}