😉一、二者有哪些不同

Debug版本和Release版本是在软件开发过程中常见的两种构建方式，它们主要有以下几个不同点：

编译选项
异常处理
动态库链接

下面咱们展开介绍

🐱‍🐉二、编译选项的不同

Debug版本和Release版本的编译选项不同，具体如下：

生成符号表：Debug版本会生成包含源代码调试信息的符号表（Symbol Table），以便于在调试过程中查看变量值、函数调用栈等信息。而Release版本通常不会生成符号表，从而可以提高程序执行效率和减小程序文件大小。
Debug版本：在Debug版本中，默认情况下会生成包含调试信息的符号表文件（Symbol Table），以便于在调试过程中查看变量值、函数调用栈等信息。这个符号表文件通常会保留代码中的制表符，以便于在调试器中显示代码位置。同时，控制台输出和日志也会保留代码中的制表符，以方便开发人员进行调试。
Release版本：在Release版本中，默认情况下不会生成符号表文件，因为它会增加程序文件的大小并降低程序执行效率。同时，Release版本也通常会去除控制台输出和日志中的制表符，以减少程序体积和提高性能。如果需要在Release版本中保留制表符，可以通过特定的编译选项进行设置。

优化级别：Debug版本通常会关闭或只启用少量优化，以避免因优化导致的编译错误和调试困难。而Release版本则会开启更多的优化，如指令重排、循环展开、函数内联等，以提高程序运行速度和性能。

Debug版本：在Debug版本中，默认情况下编译器会关闭或只启用少量优化，以避免因为优化而引入新的错误或导致调试困难。具体来说，编译器会生成未经过优化的代码，包括未使用的变量和函数、未被内联的函数等，在保证可读性和调试方便性的同时，可能会对程序性能带来一些影响。
Release版本：在Release版本中，默认情况下编译器会开启更多的优化，如指令重排、循环展开、函数内联等，以提高程序的执行效率和运行速度。具体来说，编译器会根据程序的结构和特点进行自动优化，并且尽可能地将代码转换为最终目标机器的指令格式，从而提高程序的运行效率和性能。

😆小知识

指令重排是一种在保证程序语义正确性的前提下，改变程序中指令顺序的优化方式。具体来说，编译器会根据指令之间的依赖关系和可执行性，并结合硬件特性和预测机制等因素，对程序中的指令进行重新排序，从而达到优化程序性能的目的。

例如，编译器可以将多个独立的指令重排为一个复合指令，或者将先后执行的指令互换位置以避免流水线的停顿等。这些优化策略可以减少指令之间的相关性，提高指令的并行度和利用率，从而加快程序的执行速度。

需要注意的是，指令重排虽然可以提高程序的执行效率，但也可能会带来一些风险和隐患。例如，由于指令重排会改变程序中指令的执行顺序，可能会导致数据竞争、内存模型、锁粒度等问题，在多线程程序和并发环境下需要特别谨慎处理。同时，对于一些需要保证严格顺序的代码，如嵌入式系统和实时系统等，也需要关闭指令重排等优化选项。

😆小知识

循环展开是一种将循环体中的多个迭代次数展开成多个重复的代码块的优化方式。具体来说，编译器会根据循环的长度、计算过程、变量依赖关系等因素，对循环体中的多个语句进行展开，并生成适当的条件判断和跳转指令，从而达到减少跳转次数和执行时间的目的。

例如，对于一个简单的累加循环：

int sum = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
   sum += i;
}

编译器可以将其展开为：

int sum = 0;
for (int i = 0; i < n - 4; i += 5) {
   sum += i + (i + 1) + (i + 2) + (i + 3) + (i + 4);
}
for (int i = n - (n % 5); i < n; ++i) {
   sum += i;
}

这样可以减少每次循环的条件判断和跳转指令，从而提高程序的执行效率和性能。

😆小知识

函数内联（Function Inlining）是一种在编译器优化中常用的技术，可以将函数调用处直接替换为函数体的代码，从而避免了函数调用的开>销，提高程序的执行效率和性能。

在Release版本中，编译器通常会自动判断哪些函数适合进行内联，并对其进行内联优化。具体来说，编译器会根据函数的大小、复杂度、>调用次数等因素来决定是否进行内联优化。

例如，对于以下简单的求平方函数：

inline int square(int x) {
   return x * x;
}

如果这个函数被频繁调用，编译器就可以将其内联展开，从而消除函数调用的开销，提高程序的执行效率和运行速度：

int x = 2;
int y = square(x); // 直接展开，相当于 y = x * x;

需要注意的是，函数内联虽然可以提高程序的执行效率，但也可能会带来一些风险和隐患。例如，由于内联函数会增加代码体积，可能会导致指令缓存失效和代码膨胀等问题，在一些资源受限或对代码大小有要求的环境下需要特别注意。同时，在一些复杂的函数和递归函数上进行内联优化，也可能会导致代码可读性和维护性下降，需要根据具体情况进行判断和权衡。

需要注意的是，循环展开虽然可以提高程序的执行效率，但也可能会带来一些风险和隐患。例如，由于循环展开会增加代码体积和复杂度，可能会导致缓存失效、指令填充和代码膨胀等问题。同时，在一些有限资源和高实时性的系统中，也需要根据具体情况选择合适的循环展开策略，并进行性能测试和优化。

需要注意的是，由于不同的优化级别会对程序的执行结果产生影响，程序员在编写代码时应该尽量避免依赖具体的优化策略，而要编写正确、清晰、简洁和高效的代码。同时，程序员还应该根据实际情况选择合适的优化级别，并在不同的环境下进行测试和验证，以确保程序的正确性和可靠性。

调试信息：Debug版本通常会启用调试信息，如断言（Assertion）、日志输出、异常处理等，以方便程序员进行故障定位和调试。而Release版本通常会去除这些调试信息，以提高程序执行效率和优化代码体积。

😆小知识

在编写和调试程序时，通常需要进行一些断言（Assertion）操作来检查程序的正确性和健壮性。在Debug版本中，断言会被启用，并且如果断言判断为假，则会触发异常或者打印错误信息，以方便开发人员进行故障定位和调试。

具体来说，Debug版本中的断言通常通过C/C++中的assert宏来实现，例如：

void foo(int x) {
   assert(x != 0); // 如果x为0，则会触发assertion失败
   // 其他代码
}

如果在Debug版本中运行这段代码，并传入一个0作为参数，那么assert宏就会断言失败，并输出如下信息：

Assertion failed: x != 0, file main.cpp, line 2

这个错误信息可以帮助开发人员快速定位代码中的问题，并修复相应的错误。

需要注意的是，Release版本中默认情况下不会启用断言操作，因为这可能会影响程序的执行效率和性能。如果需要在Release版本中使用断言操作，可以通过特定的编译选项进行设置。同时，由于断言操作可能会影响程序的可靠性和稳定性，程序员需要根据实际情况进行权衡和选择。

宏定义：Debug版本通常会定义预处理宏，如_DEBUG等，以便于程序员使用条件编译进行调试。而Release版本则通常不会定义这些宏，从而保证程序的最终表现与实际的代码逻辑一致。

总之，Debug版本和Release版本的编译选项差异主要是为了方便程序员进行调试和故障排除，并且尽可能避免引入新的错误或导致调试困难。同时，Release版本会尽可能优化代码以提高程序性能和运行速度。

🐱‍🚀三、异常处理的不同

Debug模式通常包含更多的调试信息，因此当发生异常时，系统会提供更详细的错误信息和堆栈跟踪信息以帮助程序员快速定位问题。而在Release模式下，为了减小程序体积和提高性能，往往会移除这些调试信息，因此异常信息可能比较简单或缺失关键信息。
在Debug模式下，编译器通常不进行优化，以便程序员可以方便地单步调试和查看变量值等信息。因此，即使代码中存在一些潜在的问题，在Debug模式下也可能不会引发异常。而在Release模式下，编译器会进行各种优化，例如函数内联、去除未使用的代码等，可能会导致某些隐藏的问题逐渐浮现出来，从而引发异常。

这也就是为什么有些程序Debug版本不报错，但一用Release跑就会报错的原因之一

由于Debug模式下通常包含更多的调试信息，程序员可以使用各种工具进行动态调试和修改代码，因此在开发过程中容易出现异常，但这些异常并不影响最终发布的产品。而在Release模式下，程序员无法直接进行动态调试和修改代码，因此需要更加谨慎地编写代码以避免异常的发生。

🎂四、动态库链接的不同

Debug模式下通常链接的是包含调试信息的动态库（如 xxxd.dll），可以方便地进行单步调试、查看变量值和函数调用堆栈等操作。而在Release模式下，通常链接的是去除了调试信息的动态库（如 xxx.dll），以减小程序体积和提高性能。
在Debug模式下，编译器会生成包含符号表信息的目标文件（.obj或.o），包括函数名、变量名和行号等信息，方便动态链接器进行符号解析，从而正确地加载动态库。而在Release模式下，编译器会进行各种优化，可能会改变函数名、删除未使用的代码等，因此需要使用特殊的方式生成符号表信息，以保证动态链接器的正确性。
由于Debug模式下通常包含更多的调试信息，动态库的大小也比较大，因此在发布产品时需要将其替换为Release模式下的动态库，以减小程序体积和提高性能。同时，为了确保代码的正确性和稳定性，需要对Release模式下的动态库进行充分测试和验证。

综上所述，Debug和Release模式下的动态库链接有很大的不同之处，需要开发者根据实际情况选择合适的模式进行调试和测试，同时需要注意动态库的版本管理和发布流程。

🥩五、Pdb文件是什么

PDB（Program Database）文件是Windows操作系统上一种用于存储程序调试信息的专用文件格式。它包含了源代码中符号和类型信息、函数名和行号等调试相关的元数据，通常与可执行文件一起使用。

在Windows平台上，编译器生成的可执行文件或动态库文件中不包含完整的调试信息，而是将这些信息保存到PDB文件中。当需要进行调试时，调试器可以根据PDB文件中的元数据来定位变量、函数、行号和源代码位置等信息，从而帮助开发者快速定位问题并进行调试。

PDB文件通常与Visual Studio集成开发环境一起使用，能够方便地进行单步调试、查看变量值、堆栈跟踪等操作。同时，开发者也可以使用其他调试器或工具来读取PDB文件中的信息，以实现更多的调试功能和分析工作。

🍚六、Pdb文件是什么模式下生成的

PDB（Program Database）文件可以在Debug模式下生成。在Visual Studio集成开发环境中，生成可执行文件或动态链接库时，可以选择是否要生成PDB文件。如果勾选了“生成调试信息”选项，则会同时生成一个相应的PDB文件。

在Debug模式下，编译器不进行优化，生成的二进制代码和符号表都比较接近源代码，包含有关变量、函数、类型、行号等详细信息。因此，PDB文件也会包含这些详细的调试信息，以便在调试过程中提供更多的信息和支持。而在Release模式下，为了减小程序体积和提高性能，编译器通常会对代码进行各种优化，因此生成的PDB文件可能不够完整或准确，不能提供丰富的调试信息。

总之，PDB文件是在Debug模式下生成的，包含了可执行文件或动态链接库中的调试信息，能够帮助开发者进行调试和分析工作。

🥠七、为什么在Visual Studio中Release模式下也能调试

在Visual Studio中，即使是在Release模式下编译程序，也可以使用调试器进行调试。这主要是因为Visual Studio的调试器在运行时会自动加载PDB文件（如果存在），该文件包含了调试信息，从而能够提供函数名、变量名、行号等调试相关的元数据。

虽然在Release模式下编译的程序已经去除了大部分调试信息，但由于PDB文件内含有独立于可执行文件之外的符号表信息，因此调试器仍然可以通过PDB文件来定位源代码位置、变量值以及函数堆栈等信息，从而方便调试人员快速定位问题。

需要注意的是，在Release模式下调试程序可能会造成性能损失，并且由于优化等原因，程序的行为可能与在Debug模式下不同。因此，在正式发布前应该确保程序在Release模式下的正确性和稳定性，并在必要的情况下进行充分测试和验证。

学到这里的时候我突然想到了在Visual Studio中Release模式进行调试的时候，程序的到达某一个位置的时候（循环体），会突然的“回溯”，箭头会突然跑到上面的代码去而不是顺序执行，这种情况原来是由于Release模式下进行了某种循环展开，这个时候程序的行为和它原本的行为是不一样的，所以按照Release模式下生成的Pdb文件在进行调试的时候会出现这种情况

🥠八、为什么Release模式下是不生成Pdb文件的

通常情况下，在Release模式下不生成PDB（Program Database）文件，这是因为PDB文件包含了可执行文件和动态链接库中的调试信息，包括函数名、变量名、行号等详细信息。而在Release模式下，为了减小程序体积和提高性能，编译器会对代码进行各种优化，例如函数内联、去除未使用的代码等，这些优化可能会使得可执行文件和PDB文件之间不一致，从而导致调试器无法正确地定位源代码位置、变量值等信息，甚至会造成不稳定的行为。

此外，生成PDB文件还会增加程序的构建时间和大小，对于发布产品来说可能会带来不必要的开销，因此通常只有在Debug模式下才会生成PDB文件。

但是，有时候也有一些特殊的需求，例如需要在Release模式下进行调试或进行二次开发等，这时可以选择生成包含完整调试信息的PDB文件，以便进行调试和分析工作。然而这需要开发者针对具体情况做出权衡，并且需要确保程序在Release模式下的正确性和稳定性。

🥠九、Release的优化级别有几种

在Visual Studio中，Release模式下的优化级别通常有以下几种：

/O1：最小优化。该选项会执行一些基本的优化，但不会影响代码的布局或可读性，适用于需要快速构建代码并进行测试的场景。
/O2：默认优化。该选项启用了更多的优化，包括函数内联、循环展开、常量折叠等，可以显著提高程序的性能，并且不会影响代码的正确性。
/Ox：最大优化。该选项启用了所有可用的优化选项，包括/O2中的优化以及其他更多的优化，例如代码重排、函数消除、数据流分析等。虽然能够进一步提高程序性能，但也可能影响代码的可读性和调试能力，因此需要进行充分的测试和验证。
/ObN：控制内联函数的大小限制。该选项指定了内联函数的大小阈值，N表示阈值大小（字节），如果函数代码超过了这个阈值，则不进行内联操作。这个选项可以帮助优化程序的性能，同时避免因过度内联导致的代码膨胀和编译时间增加。
/Os：优化代码大小。该选项专注于减小程序体积，采用各种手段来减少代码大小，例如删除未使用的函数和数据、压缩常量等。这可以帮助程序在磁盘上占用更小的空间，并且提高加载速度。

总之，在Release模式下有多种优化级别可供选择，开发者需要根据实际情况进行选择，并进行充分的测试和验证，以确保程序正确性和稳定性。

🥠十、Visual Studio中如果Release选择了Disable优化，那么和Debug生成的内容完全一样吗

如果在Visual Studio中的Release模式下选择了Disable优化，则生成的可执行文件或动态链接库的代码与Debug模式下生成的可能会有些许不同，但是在大多数情况下是相同的。

Disable优化选项会禁用编译器对代码进行任何优化，包括常量折叠、函数内联、循环展开等，从而保证生成的代码和源代码完全一致。这意味着，即使代码存在一些性能问题或不必要的指令，也不会被删除或优化掉。

然而，除了优化外，编译器还会对代码进行其他处理，例如符号解析、内存分配、对齐等，这些操作可能会导致生成的可执行文件或动态链接库与Debug模式下生成的略有不同。此外，在Debug模式下，编译器通常会添加一些调试相关信息到可执行文件或动态链接库中，例如符号表、行号、堆栈跟踪等，而在Release模式下通常不包含这些信息，所以也会带来一定的差异。

综上所述，虽然在Visual Studio中的Release模式下选择了Disable优化可以保证生成的代码和源代码完全一致，但由于其他因素的影响，最终生成的程序可能仍然会和Debug模式下生成的略有不同。

🍳参考文献

🧊文章总结

提示：这里对文章进行总结：

本文讲了关于Debug和Release都有哪些不同

2023-5-19-Debug和Release到底有多少不同？