副本 实用调试技巧

发布于:2022-12-29 ⋅ 阅读:(272) ⋅ 点赞:(0)

注意:博主是在vs2022编译器上进行的Debug x64环境下调试,不同编译器调试结构会略有不同

目录

1. 什么是bug?

2. 调试是什么?有多重要?

2.1 调试是什么?

2.2 调试的基本步骤

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

3.2 学会快捷键

4.一些调试的实例

4.1 实例一

4.2 实例2

5. 如何写出好(易于调试)的代码。

5.1 优秀的代码:

5.2 示范:使用assert

5.3 const的作用


1. 什么是bug?

在计算机编程中有程序错误或者漏洞之意。
Bug被意为程序漏洞的来源是因为1947年9月9日,第一代计算机是由庞大的真空管组成,真空管需要大量的电力发光,可能计算机发光发热的原因引来飞蛾导致计算机停止运行,技术人员花费了大量的时间才找到这只虫子bug。所以在报告中用胶条贴上飞蛾,并以“bug”来表示。

2. 调试是什么?有多重要?

怎么说呢,就相当于一个侦探在尝试破案的过程
我们程序员就相当于侦探,在寻找并解决bug

一名优秀的程序员是一名出色的侦探。

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。不能进行调试

 

 可以看出Release版本的代码大小相对于Debug版本小得多

 3. Windows环境调试介绍

3.1 调试环境的准备

        需要在Debug版本下进行

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(库函数可能进不去),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。

监视窗口:
在调试起来后,点击窗口里面由监视,选择一个即可打开监视

更多快捷键推荐看这位大佬的文章:
(18条消息) VS中常用的快捷键_MrLisky的博客-CSDN博客_vs快捷键

4.一些调试的实例

4.1 实例一

实现代码:求 1!+2!+3! ...+ n! ;不考虑溢出。

int main()
{
	int n = 0;
	scanf("%d", &n);
	int i = 0;
	int ret = 1;
	int sum = 0;
	
	for (n = 1;n <= 3;n++)
	{
		for (i = 1;i <= n;i++)
		{
			ret = ret * i;
		}
		sum = sum + ret;
	}
	printf("%d\n", sum);

	return 0;
}

可以发现在我们输入3的时候输出为15
二正确的结果应为:1!+2!+3!=1+2+9=15

我们就可以打开调试和监视进行逐步分析;

 在按F10进行逐语句分析可以发现,在n=3的时候ret为12,这里和3!出现差错,

 导致最后sum的结果为15

出错原因:
在每一次计算阶乘是未给ret初始化为1,是得算3!时ret初始值为1
导致2*1 + 2*2 + 2*3 = 12的结果

4.2 实例2

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

来看这段代码,大家看到  i<=12  时肯定arr[10]  只有10个元素,这样运行肯定会越界访问出错 
但当我们运行起来的时候会发现,它会死循环的打印 “ hehe ”

我们调试一下:

我们可以看出,arr [10] 以后的空间也被改了,这是因为 arr [10] 后面也是有空间的
可以看到代码越界访问,而且成功了

当我们再次访问到15的时候

可以看到代码中的  i  被改为了 0;
这是因为 i 的地址和 arr[15] 的地址一样,在将arr[15]改为0的时候,相当于把 i 改为了0
导致又循环从头开始,使得代码进入了死循环

结论:
1.数组随着下标的增长地址是低到高变化的,
2.i和arr时局部变量,局部变量是放在栈区的,栈区的内存使用习惯:
先使用地地址的空间,在使用高地址的空间。

由上图可看出,&a < &b < &c

为什么越界访问了却没有报错?
这是因为系统需要在执行结束时才回去检查是否越界,当我们陷入死循环之后,系统没办法结束程序,也自然不会报错

更多相似的C语言陷阱可以看这本书:《c陷阱和缺陷》

5. 如何写出好(易于调试)的代码。

5.1 优秀的代码:

1. 代码运行正常
2. bug很少
3. 效率高
4. 可读性高
5. 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. 养成良好的编码风格
4. 添加必要的注释
5. 避免编码的陷阱。

5.2 示范:使用assert

模拟实现库函数:strcpy

void my_strcpy(char* dest, char* src)
{
	assert(dest != NULL);
	assert(src != NULL);//断言,需要印头文件<assert.h>
	while (*dest = *src)
	{
		;
	}

}

int main()
{
	char arr1[20] = "xxxxxxxxx";
	char arr2[] = "hi";
	char* p = NULL;
	my_strcpy(arr1, arr2);

	printf("%s\n", arr1);

	return 0;
}

可以使用断言assert当传过去的指针为NULL是可结束程序,并报出错位位置,如图:

 5.3 const的作用

int main()
{
	const int num = 10;
	//num = 20;//err,在const修饰下,不能直接改

	int ret = 100;
	int a = 0;

	//const在修饰指针的时候由两种修饰方法
	//第一种,const在int*之前
	const int* p = &ret;
	*p = 0;//err
	p = &a;//这样是可行的

	//第二种,const在int*之后
	int* const p = &ret;
	*p = 0;
	p = &a;//err

	printf("%d", num);

	return 0;
}

const修饰指针变量的时候:
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。

对于模拟实现库函数:strcpy
下面是加入const和assert后更完美的代码

#include<assert.h>
//strcpy()函数返回的时目标空间的起始地址
char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
	assert(dest && src);//当其任意一个为空时,则为0,为假,进行断言
	char* ret = dest;
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	char arr1[20] = "xxxxxxxxx";
	char arr2[] = "hi";
	printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//在加入返回数值后可进行链式访问

	return 0;
}

 同样,对于strlen函数的实现,可以优化为如下所示:

#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()
{
	char arr[] = "abcdef";
	printf("%d", my_strlen(arr));
	return 0;
}


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