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C——VS的调试技巧

一、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。
历史上的第一个bug:
二、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。
三、Debug和Release
在VS上编写代码的时候,就能看到有 debug 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。
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。
四、VS调试快捷键和调试的一些技巧
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:
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。
想要了解更多调试快捷键,可到该网站查询: http://blog.csdn.net/mrlisky/article/details/72622009
3.设置断点
断点时调试的基础,它能让程序在指定位置暂停执行,方便你查看变量的值和程序的状态。
操作方法:在代码编辑器左侧的边距处单击,或在想要暂停的代码行按 F9 键。断点会以红色圆点显示。
使用场景:当你怀疑某段代码存在问题时,可在该代码段前设置断点,让程序运行到此处暂停,进而查看变量和程序状态。
4. 查看变量的值
调试期间,查看变量的值有助于你了解程序的状态,发现潜在问题。
自动窗口:VS 会自动显示当前执行代码行附近使用的变量的值。
局部窗口:显示当前作用域内所有局部变量的值。
监视窗口:你可以手动添加想要监视的变量,无论其是否在当前作用域内。
使用场景:自动窗口适合快速查看附近变量的值;局部窗口用于查看当前作用域内所有局部变量;监视窗口则用于持续跟踪特定变量。
5. 条件断点
条件断点允许你在满足特定条件时才暂停程序执行,这样可以节省调试时间。
操作方法:在断点上右键单击,选择 “条件”,然后输入条件表达式。
使用场景:当你需要程序在特定条件下暂停时,可使用条件断点。例如,当某个变量的值达到特定值时暂停程序。
6. 异常捕获
在调试时捕获异常能够帮助你快速定位代码中的错误。
操作方法:在 “调试” 菜单中选择 “异常设置”,勾选你想要捕获的异常类型。
使用场景:当程序抛出异常时,你可以通过异常捕获快速定位到异常发生的位置。
7. 调用堆栈
调用堆栈显示了程序的调用路径,有助于你了解程序的执行顺序和函数调用关系。
操作方法:在调试时,打开 “调用堆栈” 窗口。
使用场景:当你想要了解函数的调用顺序和调用关系时,可查看调用堆栈。
8. 调试多线程程序
在调试多线程程序时,你可以查看和控制各个线程的执行状态。
线程窗口:显示所有线程的状态和信息。
冻结和解冻线程:你可以冻结某个线程,让其暂停执行,也可以解冻线程,让其继续执行。
使用场景:当你调试多线程程序时,线程窗口可以帮助你查看各个线程的状态和信息;冻结和解冻线程可以帮助你控制线程的执行顺序。
9. 调试宏
如果你使用了预处理器宏,可以在调试时查看宏的展开结果。
操作方法:在 “工具” 菜单中选择 “选项”,在 “文本编辑器” -> “C/C++” -> “高级” 中启用 “显示预处理器定义”。
使用场景:当你需要查看宏的展开结果时,可启用显示预处理器定义。这有助于你理解宏的工作原理和调试宏相关的问题。
10. 调试发布版本
虽然调试发布版本比较困难,但有时也是必要的。你可以通过以下方法来调试发布版本:
生成调试信息:在项目属性中,将 “配置类型” 设置为 “发布”,并在 “C/C++” -> “常规” -> “调试信息格式” 中选择 “程序数据库 (/Zi)”。
禁用优化:在 “C/C++” -> “优化” 中选择 “禁用 (/Od)”。
使用场景:当你在发布版本中遇到问题,且无法在调试版本中复现该问题时,可尝试调试发布版本。
五、监视和内存观察
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即可。
打开监视窗口:
在监视窗口中观察:
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:
在内存窗⼝中观察数据:
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。
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。
六、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?
#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:
1. 栈区内存的使⽤习惯是从⾼地址向低地址使⽤的,所以变量i的地址是较⼤的。arr数组的地址整体是⼩于i的地址。
2. 数组在内存中的存放是:随着下标的增⻓,地址是由低到⾼变化的。所以根据代码,就能理解为什么是左边的代码布局了。如果是左边的内存布局,那随着数组下标的增⻓,往后越界就有可能覆盖到i,这样就可能造成死循环的。
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。
七、编程常见错误归类
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。
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
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。

运用好调试技巧,可以更高效地查找程序中出现的问题和修复代码中的错误,提高开发效率。 

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