• 实用调试技巧


    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​编辑

    3.2 学会快捷键​编辑

    3.3 调试的时候查看程序当前信息

    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

    3.3.4 查看汇编信息

    3.3.5 查看寄存器信息​

    4、多多动手,尝试调试,才能有进步。 

    5、一些调试的实例。 

    5.1 实例一

    5.2 实例二

    6、如何写出好(易于调试)的代码。 

    6.1 优秀的代码:

    6.2 示范:

    6.3 const的作用

     

    6.4模拟实现一个strlen函数

    7、编程常见的错误 

    7.1 编译型错误

    7.2 链接型错误

    7.3 运行时错误


    1、什么是bug?

     第一次被发现的导致计算机错误的飞蛾,也是第一个计算机程序错误。

    感兴趣的小伙伴可以看一下下面这篇文章,链接放下面了。

    注:Bug的由来https://zhuanlan.zhihu.com/p/50627270


    2、调试是什么?有多重要?

    所有发生的事情都一定有迹可循,如果问心无愧,就不需要掩盖也就没有迹象了,如果问心有愧,
    就必然需要掩盖,那就一定会有迹象,迹象越多就越容易顺藤而上,这就是推理的途径。
    顺着这条途径顺流而下就是犯罪,逆流而上,就是真相。
    一名优秀的程序员是一名出色的侦探。
    每一次调试都是尝试破案的过程。
    我们是如何写代码的?

     又是如何排查出现的问题的呢?

     拒绝-迷信式调试!!!!

    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。

     

    1. #include <stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. char *p = "hello bit.";
    5. printf("%s\n", p);
    6. return 0;
    7. }

    上述代码在Debug环境的结果展示:

    上述代码在Release环境的结果展示:

     Debug和Release反汇编展示对比:

     

    所以我们说调试就是在Debug版本的环境中,找代码中潜伏的问题的一个过程。
    那编译器进行了哪些优化呢?
    请看如下代码:

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

     如果是 debug 模式去编译,程序的结果是死循环。


     如果是 release 模式去编译,程序没有死循环。

     那他们之间有什么区别呢?
    就是因为优化导致的。

    首先我们先看看在Debug中为什么会出现死循环:

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

    从这段代码我们可以看到,数组会发生越界访问,这就导致了地址的不确定性。 

    通过调试我们发现:

     在越界访问的过程中,arr[12]的值一直和i的值一样,说明了它们两个共用了同一个地址,所以在arr[12]=0的时候i又等于0了,循环重新开始,也就出现了死循环!!!

     

     那么,在Release中则是对代码进行了优化。看它们两个的大小就可以看出来不同。

     Release中是对代码中的变量的地址进行了更换,我们可以通过看i和arr[12]的地址得到:

    经过Release 的优化后,两者的地址不一样了,就不会出现死循环了。

    3、Windows环境调试介绍

    3.1 调试环境的准备

    在环境中选择 debug 选项,才能使代码正常调试。
     

    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(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。

    想知道更多快捷键?点我https://blog.csdn.net/mrlisky/article/details/72622009

    3.3 调试的时候查看程序当前信息


    3.3.1 查看临时变量的值

    在调试开始之后,用于观察变量的值。
     


    3.3.2 查看内存信息

    在调试开始之后,用于观察内存信息。

     
    3.3.3 查看调用堆栈

    为了方便理解调用堆栈,用这个测试程序:

    1. #include<stdio.h>
    2. void test3()
    3. {
    4. printf("hehe\n");
    5. }
    6. void test2()
    7. {
    8. test3();
    9. }
    10. void test1()
    11. {
    12. test2();
    13. }
    14. int main()
    15. {
    16. test1();
    17. return 0;
    18. }

    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)第一种方式:右击鼠标,选择【转到反汇编】:

     (2)第二种方式:


    可以切换到汇编代码。


    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、多多动手,尝试调试,才能有进步。

    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%的时间在写
    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。
    以后可能会出现很复杂调试场景:多线程程序的调试等。
    多多使用快捷键,提升效率。
     


    5、一些调试的实例。

    5.1 实例一

    实现代码:求 1!+2!+3! ...+ n! ;不考虑溢出。

    演示错误代码:

    1. #include<stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. int i = 0;
    5. int sum = 0;//保存最终结果
    6. int n = 0;
    7. int ret = 1;//保存n的阶乘
    8. scanf("%d", &n);
    9. for (i = 1; i <= n; i++)
    10. {
    11. int j = 0;
    12. for (j = 1; j <= i; j++)
    13. {
    14. ret *= j;
    15. }
    16. sum += ret;
    17. }
    18. printf("%d\n", sum);
    19. return 0;
    20. }

     很明显,结果是不对的,那么我们怎么去找毛病所在呢?调试!!!

    首先,我们打开监视,看看过程中是什么原因:

    我们可以看到当i=2的时候一切还正常,接下来:

    当i=3的时候我们看到ret=12!!

     这说明了什么问题?问题出在ret上,因为ret一直在累加,每一次循环结束后,ret的值并没有归1,这就导致后面的数值变大,所以,正确的应该是这样的:

    1. #include<stdio.h>
    2. int main()
    3. {
    4. int i = 0;
    5. int sum = 0;//保存最终结果
    6. int n = 0;
    7. int ret = 1;//保存n的阶乘
    8. scanf("%d", &n);
    9. for (i = 1; i <= n; i++)
    10. {
    11. ret = 1;
    12. int j = 0;
    13. for (j = 1; j <= i; j++)
    14. {
    15. ret *= j;
    16. }
    17. sum += ret;
    18. }
    19. printf("%d\n", sum);
    20. return 0;
    21. }

    5.2 实例二

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

    代码死循环的原因上面已经讲过了!这是一个典型的调试题。


    6、如何写出好(易于调试)的代码。

    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。
     

    6.2 示范:

    模拟实现库函数:strcpy

    首先我们打开MSDN看一下strcpy的信息:

    没有下载的小伙伴可以看我往期的一个博客里面有链接,现在放下面了:

    https://blog.csdn.net/m0_67995737/article/details/124789657

    1. char* strcpy(char* dst, const char* src)
    2. {
    3. char* cp = dst;
    4. assert(dst && src);
    5. while (*cp++ = *src++)
    6. ; /* Copy src over dst */
    7. return(dst);
    8. }

    其中assert函数是断言的意思,当assert出现错误时,就会报错,帮助提醒你进行修改,这里是防止空指针的情况!


    6.3 const的作用

    1. #include <stdio.h>
    2. //代码1
    3. void test1()
    4. {
    5. int n = 10;
    6. int m = 20;
    7. int* p = &n;//可以更改p的指向,也可以更改p所指内存的数值
    8. *p = 20;//ok
    9. p = &m; //ok
    10. }
    11. void test2()
    12. {
    13. //代码2
    14. int n = 10;
    15. int m = 20;
    16. const int* p = &n;//可以更改p的指向,但不能更改p所指内存的数值
    17. *p = 20;//err
    18. p = &m; //ok
    19. }
    20. void test3()
    21. {
    22. int n = 10;
    23. int m = 20;
    24. int* const p = &n;//可以修改p所指内存的数值,但不能更改p的指向
    25. *p = 20; //ok
    26. p = &m; //err
    27. }
    28. int main()
    29. {
    30. //测试无cosnt的
    31. test1();
    32. //测试const放在*的左边
    33. test2();
    34. //测试const放在*的右边
    35. test3();
    36. return 0;
    37. }


    结论:
    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。


    6.4模拟实现一个strlen函数

    参考代码:

    1. #include <stdio.h>
    2. #include<assert.h>
    3. int my_strlen(const char* str)
    4. {
    5. int count = 0;
    6. assert(str != NULL);
    7. while (*str)//判断字符串是否结束
    8. {
    9. count++;
    10. str++;
    11. }
    12. return count;
    13. }
    14. int main()
    15. {
    16. const char* p = "abcdef";
    17. //测试
    18. int len = my_strlen(p);
    19. printf("len = %d\n", len);
    20. return 0;
    21. }


    7、编程常见的错误
     

    7.1 编译型错误


    直接看错误提示信息(双击),解决问题。或者凭借经验就可以搞定。相对来说简单。

    这个很常见:

    比如:

    像这种的就叫编译型错误。 


    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。一般是标识符名不
    存在或者拼写错误。

    比如这个 


    7.3 运行时错误

    前面列举的调试中的问题就是运行时的错误。
    借助调试,逐步定位问题。最难搞。
    温馨提示:
    做一个有心人,积累排错经验。

     

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/m0_67995737/article/details/125016673