调试是什么?有多重要?
怎么说呢,就相当于一个侦探在尝试破案的过程
我们程序员就相当于侦探,在寻找并解决bug
一名优秀的程序员是一名出色的侦探。
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。
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
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。不能进行调试
可以看出Release版本的代码大小相对于Debug版本小得多
Release
Debug 中包含了许多调试信息
Windows环境调试介绍
调试环境的准备
需要在Debug版本下进行
学会快捷键
最常使用的几个快捷键:
- F5 (经常与F9联合使用) 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。
- 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(库函数可能进不去),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。
- 监视窗口: 在调试起来后,点击窗口里面由监视,选择一个即可打开监视
更多快捷键推荐看这个的文章:
(18条消息) VS中常用的快捷键_MrLisky的博客-CSDN博客_vs快捷键
一些调试的实例
实例一
实现代码:求 1!+2!+3! ...+ n! ;不考虑溢出。
int main()
{
int n = 0;
scanf("%d", &n);
int i = 0;
int ret = 1;
int sum = 0;
for (n = 1;n <= 3;n++)
{
for (i = 1;i <= n;i++)
{
ret = ret * i;
}
sum = sum + ret;
}
printf("%d\n", sum);
return 0;
}
可以发现在我们输入3的时候输出为15
我们可以打开调试和监视进行逐步分析;
在按F10进行逐语句分析可以发现,在n=3的时候ret为12,这里的3!出现差错,导致最后sum的结果为15
出错原因:
在每一次计算阶乘是未给ret初始化为1,是得算3!时ret初始值为1
导致21 + 22 + 2*3 = 12的结果
实例二
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int i = 0;
for (i = 0; i <= 12; i++)
{
arr[i] = 0;
printf("hehe\n");
}
return 0;
}
来看这段代码,大家看到 i<=12 时肯定arr[10] 只有10个元素,这样运行肯定会越界访问出错
但当我们运行起来的时候会发现,它会死循环的打印 “ hehe ”
我们调试一下:
我们可以看出,arr [10] 以后的空间也被改了,这是因为 arr [10] 后面也是有空间的
可以看到代码越界访问,而且成功了
当我们再次访问到15的时候
可以看到代码中的 i 被改为了 0;
这是因为 i 的地址和 arr[15] 的地址一样,在将arr[15]改为0的时候,相当于把 i 改为了0
导致又循环从头开始,使得代码进入了死循环
结论:
1.数组随着下标的增长地址是低到高变化的,
2.i和arr时局部变量,局部变量是放在栈区的,栈区的内存使用习惯:
先使用低地址的空间,再使用高地址的空间。
由上图可看出,&a < &b < &c
为什么越界访问了却没有报错?
这是因为系统需要在执行结束才回去检查是否越界,当我们陷入死循环之后,系统没办法结束程序,也自然不会报错
更多相似的C语言陷阱可以看这本书:《c陷阱和缺陷》
如何写出好(易于调试)的代码。
优秀的代码:
- 代码运行正常
- bug很少
- 效率高
- 可读性高
- 可维护性高
- 注释清晰
- 文档齐全
常见的coding技巧:
- 使用assert
- 尽量使用const
- 养成良好的编码风格
- 添加必要的注释
- 避免编码的陷阱。
示范:使用assert(断言)
模拟实现库函数:
strcpyvoid my_strcpy(char* dest, char* src)
{
assert(dest != NULL);
assert(src != NULL);//断言,需要印头文件<assert.h>
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
}
int main()
{
char arr1[20] = "xxxxxxxxx";
char arr2[] = "hi";
my_strcpy(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
return 0;
}
可以使用断言assert当传过去的指针为NULL是可结束程序,并报出错位位置,如图:
const的作用
int main()
{
const int num = 10;
//num = 20;//err,在const修饰下,不能直接改
int ret = 100;
int a = 0;
//const在修饰指针的时候由两种修饰方法
//第一种,const在int*之前
const int* p = &ret;
*p = 0;//err
p = &a;//这样是可行的
//第二种,const在int*之后
int* const p = &ret;
*p = 0;
p = &a;//err
printf("%d", num);
return 0;
}
const修饰指针变量的时候:
- 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。
- 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。
对于模拟实现库函数:strcpy,加入const和assert后更完美的代码
#include<assert.h>
//strcpy()函数返回的时目标空间的起始地址
char* my_strcpy(char* dest,const char* src)
{
assert(dest && src);//当其任意一个为空时,则为0,为假,进行断言
char* ret = dest;
while (*dest++ = *src++)
{
;
}
return ret;
}
int main()
{
char arr1[20] = "xxxxxxxxx";
char arr2[] = "hi";
printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//在加入返回数值后可进行链式访问
return 0;
}
同样,对于strlen函数的实现,可以优化为如下所示:
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char* str)
{
assert(str);
int count = 0;
while (*str)
{
str++;
count++;
}
return count;
}
int main()
{
char arr[] = "abcdef";
printf("%d", my_strlen(arr));
return 0;
}