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【C語(yǔ)言基礎(chǔ)】實(shí)用調(diào)試技巧

lsxiao / 3703人閱讀

摘要：調(diào)試的基本步驟發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的存在以隔離消除等方式對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行定位確定錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因提出糾正錯(cuò)誤的解決辦法對(duì)程序錯(cuò)誤予以改正重新測(cè)試和版本的介紹通常稱為調(diào)試版本，它包含調(diào)試信息，并且不做任何優(yōu)化，以便于程序員調(diào)試。

在我們編寫(xiě)代碼的時(shí)候難免會(huì)遇到很多問(wèn)題，我們光靠眼睛是很難看出來(lái)哪里出問(wèn)題了，這時(shí)我們往往需要?jiǎng)邮忠徊揭徊降倪\(yùn)行程序找出問(wèn)題的所在，這個(gè)過(guò)程就是調(diào)試的過(guò)程。在IT界流傳著這么一句話“一名優(yōu)秀的程序員也是一名優(yōu)秀的偵探”所以當(dāng)我們遇到問(wèn)題時(shí)，還是要多動(dòng)手，嘗試調(diào)試，才能有進(jìn)步。希望大家多多給予支持，贈(zèng)人玫瑰，手有余香！

一：什么是Bug？

現(xiàn)在提起bug，大都想到的是「程序錯(cuò)誤、漏洞」，其實(shí)bug的原意為「昆蟲(chóng)」
為什么變成這樣呢？ 因?yàn)槭澜缟系谝粋€(gè)程序錯(cuò)誤就是由一只昆蟲(chóng)所造成的

1947年9月9日，葛麗絲·霍普（Grace Hopper）發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)電腦上的bug。當(dāng)在Mark II計(jì)算機(jī)上工作時(shí)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)都搞不清楚為什么電腦不能正常運(yùn)作了。經(jīng)過(guò)大家的深度挖掘，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是一只飛蛾意外飛入了一臺(tái)電腦內(nèi)部而引起的故障（如圖所示）。這個(gè)團(tuán)隊(duì)把錯(cuò)誤解除了，并在日記本中記錄下了這一事件。也因此，人們逐漸開(kāi)始用“Bug”（原意為“蟲(chóng)子”）來(lái)稱呼計(jì)算機(jī)中的隱錯(cuò)。 —— 維基百科

二：什么是調(diào)試

所謂調(diào)試（Debug），就是讓代碼一步一步慢慢執(zhí)行，跟蹤程序的運(yùn)行過(guò)程。 比如，可以讓程序停在某個(gè)地方，查看當(dāng)前所有變量的值，或者內(nèi)存中的數(shù)據(jù)；也可以讓程序一次只執(zhí)行一條或者幾條語(yǔ)句，看看程序到底執(zhí)行了哪些代碼。

2.1：調(diào)試的基本步驟

  • 發(fā)現(xiàn)程序錯(cuò)誤的存在
  • 以隔離、消除等方式對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行定位
  • 確定錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因
  • 提出糾正錯(cuò)誤的解決辦法
  • 對(duì)程序錯(cuò)誤予以改正、重新測(cè)試

2.2：Debug和release版本的介紹

Debug通常稱為調(diào)試版本，它包含調(diào)試信息，并且不做任何優(yōu)化，以便于程序員調(diào)試。

Release稱為發(fā)布版本，它往往是進(jìn)行了各種優(yōu)化，使得程序在代碼的大小和運(yùn)行速度上都是最優(yōu)的，以便用戶更好的使用。


可以看出在文件大小上有了明顯的差異。

下面，我們用一個(gè)代碼示例來(lái)說(shuō)明Release相對(duì)于Debug版本發(fā)生了優(yōu)化。
代碼示例：

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;}

上述代碼在Debug版本中運(yùn)行時(shí)導(dǎo)致了死循環(huán)，而在Release版本編譯時(shí)，程序沒(méi)有死循環(huán)。這之中的區(qū)別就是因?yàn)閮?yōu)化問(wèn)題而出現(xiàn)的。
這是因?yàn)樵谝恍┚幾g器中，在棧中儲(chǔ)存如果i和arr之間的空間適合的話，就有可能使用的arr數(shù)組向后越界就訪問(wèn)到了i,造成循環(huán)變量i的改變，最終死循環(huán)。

注：
i和arr是局部變量
局部變量是放在棧區(qū)上的
棧區(qū)上內(nèi)存的使用習(xí)慣是:先使用高地址處的空間,再使用低地址處的空間。
數(shù)組隨著下標(biāo)的增長(zhǎng)，地址是由低到高變化。

三：Windows調(diào)試環(huán)境介紹

3.1：調(diào)試環(huán)境的準(zhǔn)備

注：Debug可以調(diào)試，Release不可以調(diào)試。

在環(huán)境中選擇Debug選項(xiàng)，才可以正常調(diào)試。

3.2：快捷鍵的使用

我們介紹幾個(gè)最常用的快捷鍵：
F9：設(shè)置斷點(diǎn)或取消斷點(diǎn)，可以在任意位置設(shè)置，這樣可以使得程序在想要的位置停下來(lái)。
F5：?jiǎn)?dòng)調(diào)試，往往與F9設(shè)置斷點(diǎn)配合使用，使開(kāi)始調(diào)試就跳到斷點(diǎn)處。
F10：逐過(guò)程調(diào)試，一個(gè)過(guò)程可以是一條語(yǔ)句，也可以是一個(gè)函數(shù)。遇到函數(shù)不進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。
F11：逐語(yǔ)句調(diào)試，每次執(zhí)行一條語(yǔ)句，可以使執(zhí)行邏輯進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部。shift+F11跳出函數(shù)。
CTRL + F5：開(kāi)始執(zhí)行不調(diào)試。

設(shè)置斷點(diǎn)+F5 再F10或者F11（進(jìn)入函數(shù)內(nèi)部） shift+f11 退出函數(shù)

3.3：調(diào)試查看當(dāng)前程序信息

3.3.1：查看臨時(shí)變量的值

在調(diào)試開(kāi)始之后，用于觀察各個(gè)變量值的變化；

3.3.2：查看內(nèi)存信息

在調(diào)試開(kāi)始之后，用于觀察內(nèi)存信息；

3.3.3：查看寄存器信息

3.3.3：查看調(diào)用堆棧

通過(guò)查看調(diào)用堆棧，我們可以看出函數(shù)的調(diào)用關(guān)系以及當(dāng)前調(diào)用所處的位置；

四：調(diào)試實(shí)例

下面我們給出一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)試實(shí)例，讓大家可以切身體會(huì)一下調(diào)試的過(guò)程，朋友們可以動(dòng)手試一試。

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

如果我們輸入3，正確答案應(yīng)該是9，而程序運(yùn)行相互來(lái)確實(shí)15，這時(shí)我們可以通過(guò)調(diào)試找出問(wèn)題的所在。

五：如何寫(xiě)出好的代碼

5.1：什么是優(yōu)秀的代碼

  • 代碼運(yùn)行正常；
  • Bug很少；
  • 效率高；
  • 可讀性高
  • 可維護(hù)性高；
  • 注釋清晰；
  • 文檔齊全；

5.2：常用的Coding技巧

  • 使用assert();
  • 合理使用const；
  • 養(yǎng)成良好的編碼習(xí)慣；
  • 添加必要的注釋；

OK!!!觀眾老爺們，這里只是介紹了簡(jiǎn)單的調(diào)試技巧，如果朋友們覺(jué)得有一點(diǎn)點(diǎn)作用的話，希望朋友們能夠給予小菜鳥(niǎo)一點(diǎn)支持！后續(xù)繼續(xù)給朋友們帶來(lái)更好的博文，還希望朋友們能夠繼續(xù)關(guān)注，小菜鳥(niǎo)致力于把自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與個(gè)人理解更多的分享給大家，望大家喜歡與指正。

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