VS2019调试 实用调试技巧 (优秀程序员必看)

简介: 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。

一个不会调试的程序员不是一个合格的程序员


那就成了只会写bug不会改bug的程序员哈哈


debug测试,releas 发布(可能优化代码 内存布局发生改变)


1. 什么是bug?


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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


哎没错人家还真是虫子(飞蛾)早期的计算机是非常庞大的 再一次检查故障的时候发现了一只飞蛾死在了二极管上因此人们此后都叫错误为bug,找错误也叫找bug


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。


如果有了错误还硬着头皮顺流而下那跟犯罪无异,我们逆流而上的过程就叫找bug


我们是如何写代码的:什么都不管 只管copy!


又是如何排查出现的问题的呢?


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都是这改改那改改,然后最后一运行终于成功了!        错!


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


谁能发现程序错误的存在:


       1.程序员自己


       2.测试人员 ——专门/专业 找bug


       3.用户——使用者


发现程序错误的存在


       1.以隔离、消除等方式对错误进行定位


       2.确定错误产生的原因


       3.提出纠正错误的解决办法


       4.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。


#include <stdio.h>
int main()
{
 char *p = "hello YY.";
 printf("%s\n", p);
 return 0;
}


比如像上述代码在Debug环境的结果展示:


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然后我们再调到release版本


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可以看到编译运行后都在文档里创建了对应的文档


然后我们在反汇编里看到 release版本的空间内存比debug的小得多,看得出来release版本就是对源代码有了优化 ,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:


#include <stdio.h>
int main()
{
  int i = 0;
  int arr[10] = { 0 };
  printf("%p\n", &i);
  printf("%p\n", arr);
  for (i = 0; i <= 12; i++)
  {
    arr[i] = 0;
    printf("hehe\n");
  }
  return 0;
}


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。


【因为不能调试所以直接打印地址】


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变量在内存中开辟的顺序发生了变化,影响到了程序执行的结果


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。


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3.2 学会快捷键


d3b1207359f04af696adaf264e50127e.png


最常使用的几个快捷键:


F5(一般配合F9使用)


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。


代码写多了可以一口气到断点然后在一步一步的调试,可以右击断点设置范围


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 (这是最常用的)

f10逐过程和11逐语句 在遇到函数的时候有区别f11语句(进入函数内部)


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


在写代码时我们要学会使用快捷键


VS中常用的快捷键_MrLisky的博客-CSDN博客_vs快捷键


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


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3.3.2 查看内存信息


在调试开始之后,用于观察内存信息


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3.3.3 查看调用堆栈


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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】:


f357d27e34d24208866a5537482357cf.png


(2)第二种方式:


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可以切换到汇编代码


3.3.5 查看寄存器信息


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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


int main()
{
 int i = 0;
 int sum = 0;//保存最终结果
 int n = 0;
 int ret = 1;//保存n的阶乘
 scanf("%d", &n);
 for(i=1; i<=n; i++)
 {
 int j = 0;
 for(j=1; j<=i; j++)
 {
 ret *= j;
 }
 sum += ret;
 }
 printf("%d\n", sum);
 return 0; }


这时候我们如果 3 ,期待输出 9 ,但实际输出的是 15


why?


这里我们就得找我们问题。


1. 首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。


2. 实际上手调试很有必要。


3. 调试的时候我们心里有数。


5.2 实例二


(本题nice笔试题)


#include <stdio.h>
int main()
{
    int i = 0;
    int arr[10] = {0};
    for(i=0; i<=12; i++)
   {
        arr[i] = 0;
        printf("hehe\n");
   }
    return 0; }


研究程序死循环的原因


       数组越界死循环


3c48bd654f2d46bf822b14f7458306da.png


这是一种恰好的情况 刚好越界arr[12]与i的地址相同了,(这设计到站帧的问题)


先用高 再用低地址空间


改&arr[12] 刚好把i改了(死循环)(有可能)


2343195829144a82a0d982df38fd4fb7.png

20acc8ff7c2941e7b70b410322144f90.png



fd4a854c1b6e45528005d2a19cc8da38.png


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


/***
*char *strcpy(dst, src) - copy one string over another
*
*Purpose:
*       Copies the string src into the spot specified by
*       dest; assumes enough room.
*
*Entry:
*       char * dst - string over which "src" is to be copied
*       const char * src - string to be copied over "dst"
*
*Exit:
*       The address of "dst"
*
*Exceptions:
*******************************************************************************/
char * strcpy(char * dst, const char * src) {
        char * cp = dst;
 assert(dst && src);
        while( *cp++ = *src++ )
               ;     /* Copy src over dst */
        return( dst );
}


注意:


1. 分析参数的设计(命名,类型),返回值类型的设计

2. 这里讲解野指针,空指针的危害。

3. assert 的使用,这里介绍 assert 的作用

4. 参数部分 const 的使用,这里讲解 const 修饰指针的作用

5. 注释的添加


6.3 const的作用


#include <stdio.h>
//代码1
void test1()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test2()
{
     //代码2
    int n = 10;
    int m = 20;
    const int* p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test3()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *const p = &n;
    *p = 20; //ok?
    p = &m;  //ok?
}
int main()
{
    //测试无cosnt的
   test1();
    //测试const放在*的左边
    test2();
    //测试const放在*的右边
    test3();
    return 0; }


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。


练习:


模拟实现一个 strlen 函数


#include <stdio.h>
int my_strlen(const char *str) {
    int count = 0;
    assert(str != NULL);
    while(*str)//判断字符串是否结束
   {
        count++;
        str++;
   }
    return count; }
int main()
{
    const char* p = "abcdef";
    //测试
    int len = my_strlen(p);
    printf("len = %d\n", len);
    return 0; }


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。


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。双击无反应    解决办法就是找名字(control+f 查找)搜索


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7.3 运行时错误


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。


讲解重点:


介绍每种错误怎么产生,出现之后如何解决。

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本节内容相对来说比较笼统一些,但是也是非常非常非常重要的一节内容,毕竟一个程序猿不能只会写bug,你写一堆bug谁来修呢?所以通过调试去排查错误的能力是一个优秀的程序猿必须要掌握的技能,而且不能仅仅是掌握,更要精通,本节内容总体来说只有两大部分,一是学习调试的方法,会有举例实际去感受一下,二是在写代码就要考虑的一些问题,养成良好的写代码习惯,防患于未然。
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