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
提出纠正错误解决的办法
对程序错误进行改正,重新测试
Debug和Release的介绍:
Debug通常称为调试版本,它包含调试信息,并且不做任何优化,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,使得程序在代码和运行速度上都是最优的,以便于用户很好的使用。
上述版本在vs下的位置:
并且Release版本和Debug版本的程序在内存中占据的空间大小是不同的,Release占据的空间小一些。
如下所示:
Release不仅会优化内存的大小还会优化代码的功能。
举例:
int main() { int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 },i; for (i = 0; i <= 12; i++) { printf("hehe\n"); arr[i] = 0; } return 0; }
Release版本下运行效果:会将代码进行优化。
Debug版本下的运行效果:系统会进行报错
原因如下所示:arr[i]=0将数组中的所有元素改变为0之后,当i等于10和11时,越界访问将i的值变为0,因此会造成死循环。(注:VC6.0编译器环境下i<=10死循环,gcc编译器环境下i<=11死循环,VS2013编译器环境下i<=12死循环,造成这种现象的原因是因为不同编译器内存分配空间的差异。)
数组元素和数组下标在栈区中的存放布局如上图所示:
栈区的默认使用: 1:先使用高地址处的空间,再使用低地址处的空间
2:数组随下标的增长,地址是由低到高变化的
Debug版本下,是由于i处在高地址而数组处在低地址,所以导致i的值被改为0,从而造成死循环,那么Release并未出现死循环的原因是因为i处在低地址吗?
下面我们对不同版本下的数组地址和i的地址进行打印:
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> int main() { int i = 0; int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; printf("%p\n", arr); printf("%p\n", &i); system("pause"); return 0; }
Release版本下:
Debug版本下:
对比上面两个版本,不难发现Release版本对内存进行优化使得i处于低地址而数组处于高地址,因此在Release版本下不会出现死循环现象。
在Windows下的调试步骤:
1:将解决方案配置更改为Debug
2:使用快捷键进行调试 最常使用的快捷键:
F5:
启动调试,经常用来直接调试到下一个断点处,下一个断点是程序执行逻辑上的,而不是物理上的。
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,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,它并不会进入函数内部。
F11:
逐语句,每次都执行一条语句,但是这个快捷键可以使我们执行逻辑进入函数内部(这是最常用的)
CTRL+F5:
开始执行不调试,适用于只想让程序运行而不调试的情况。
举例:
int add(int x, int y) { return x + y; } int main() { printf("hehe\n"); int a = 20; int b = 10; int c = add(a, b); return 0; }
完成代码书写后,CTRL+fn+f10使代码进行调试,后打开菜单栏的调试选择窗口,就会出现以下选项:在该窗口下,我们不仅可以对程序的某些变量进行实时监控,还可以对程序的运行状态进行控制,不仅可以查看某些变量的值,还可以查看内存地址,寄存器反汇编语言等。
使用上面所举例子的代码进行演示:
监视窗口:我们可以对程序中的某一变量进行监视,这样就可以确定程序在进行到不同步骤时,该变量的值。
局部变量窗口:程序中所有的局部变量的值都会被显示出来。
自动窗口:根据逐过程或逐语句控制程序的进行,再显示该状态下不同变量的值。
调用堆栈:像栈的形式一样调用函数,它可以很好的展示出函数是如何进行调用的。
举例:
完成代码书写后,CTRL+fn+f10使代码进行调试,后打开菜单栏的调试选择窗口,选择调用堆栈。
如图所示:
每个函数都有属于自己的栈,在调用不同的栈时,编译器会进行提示。
那么调试在我们实际编写程序中有什么作用呢?
下面举例说明:
该代码是想实现n的阶乘的求解:
#include<stdio.h> int main() { int i = 0; int sum = 0; int n = 0; int ret = 1; scanf_s("%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; }
代码虽然可以正确编译,但运行结果并不是正确的,3的阶乘应该为9.此时我们就需要调试去寻找代码出现错误的位置。
通过对每个变量进行监视,逐条语句使程序进行,如下图所示当i=3时,3的阶乘运行结果是12,因此我们可以确定,是当i3时,程序运行结果有误。
为了确定是那个变量产生的错误,我们可以设置条件为i3的断点,下面我们进行这项操作:
在内层for循环的位置设置断点,使其条件为i==3,当然你也可以使用逐条语句的方式一步步进行,不过这样会显得很麻烦。
断点设置完成后,F5直接运行到断点处:
我们发现此时的ret并不是1,而是2,因此我们确定了是因为ret没有进行初始化为1的原因,导致i=3时,ret有初始值为2.
所以我们只需要将ret进行初始化为1,更改后程序则可以很好的运行。
const的使用:对程序中的某个变量进行修饰使它变成一个常量,但其本质还是变量,只是赋予了常量的性质。
举例:
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; int*p = &a; *p = 23; printf("%d\n", a); return 0; }
23
如果用const修饰变量后再运行代码会发生什么呢?
这种写法是错误的,变量a被const进行修饰成为常变量,指针p对a的值要进行修改属于违背语法规则操作,旧版的vs编译器依然可以运行修改后的结果,但新版vs不允许这样操作。
const修饰指针:放在不同的位置具有不同的含义,有两种修饰形式 const intp/int const p
第一种情况 const intp:const放在指针变量的左边时,修饰的是p,这种情况下,不能通过p来改变p的值。
举例:
#include<stdio.h> int main() { int a = 10; const int * p = &a;//const修饰*p,*p的值不能改变,但p的值可以改变 int c = 1; p = &c; printf("%d\n", *p); return 0; }
1
第二种情况int * const p:const放在指针变量*p的右边,修饰的是p,这种情况下,修饰指针变量本身,不能改变p的值。
#include<stdio.h>
int main() { int a = 10; int *const p = &a;//const修饰p,指针指向不能改变,但指针的值可以及进行改变。 int c = 3; *p = c; printf("%d\n", *p); return 0; }
3