调试意义、步骤及方式

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调试

1.什么是bug？

一只死在继电器上的飞蛾，被戏称为计算机史上的一个“bug”。

调试便是找bug的过程。

2.调试是什么？有多重要？

2.1调试

调试(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

• 发现程序错误存的存在
• 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方法
• 对程序错误予以改正，重新测试

发现bug的可能是：1.程序员自己 2.测试人员3.客户

2.3Debug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，以便用户很好的使用

使用Debug和Release分别进行运行后，文件夹中会产生对应的两个文件

使用Debug版本可以进行调试等操作，Release版本则没有调试信息

2.3.1常用的快捷键及功能

1.F5

启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。

2.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。

选中需要停止的行后，使用快捷按键F9即可设置断点。在使用F5调试程序时将会在第11行停止调试。

多个断点位置，F5后将会在下一个逻辑断点处停下。

如图第一个断点的位置在第13行（一个循环体结构中），我们在该断点继续执行语句，那么逻辑的下一个断点将会是它的第二次循环而不是第15行的断点。

断点也可以通过鼠标直接单击断点位置进行添加和取消断点。

条件断点

生效后如图：

i==5时生效，停止输出后面的语句。

3.F10

逐过程，就是每次都执行一条语句，一个过程可以是一次函数调用或一条语句。

F10与F11在普通的语句中没有什么区别，有区别的是函数上。

F10会把函数当作普通的语句直接跳过，而F11可以进入函数内部查看函数运行的过程

4.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）。

5.CTRL+F5

开始执行不调试，如果你想让程序不调试直接运行

3.调试的时候查看程序当前信息

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。

调试起来后，才可以查看下面的选项。

3.1.1自动窗口

自动串口可以自动获取变量的值。

不过，在调试的过程（比如进入函数内部），那么当前的变量会自动消失，被函数内部的变量取代。（过于自作主张）观察数据不方便。

简言之，就是会自动获取变量的监视窗口。

3.1.2监视

在调试开始之后，用于观察变量的值。

3.1.2.1数据结构怎么监视多个数据

数组结构在函数中正常的查看只能查看第一个数据。

我们可以使用(a,个数)来获取对应个数的数组元素。

a,10就是获取10个元素的。

3.1.3内存的查看及解析

调试后可通过窗口——>内存，查看内存

内存中的数据解析：

3.1.4调用堆栈

在调试的情况下，在调试窗口——>调用堆栈

可以查看函数的调用情况（谁被谁调用），

上面的函数被下面的函数调用：

行9被行13调用，而行13被行17调用……

数据结构中的栈；

4.一个调试的案例

对数组进行越界访问。

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

上面的代码运行后可能会出现循环。

原因：

下图所示，未定义的第12个数组元素默认的值为12，且与i的大小相同

接着运行程序对arr[12]进行修改，发现i也等于0：

原因就是：

5.如何写出好的代码（易于调试）

5.1优秀的代码

1. 代码正常运行
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

技巧1：assert

断言，直接拦截错误

例子：编写函数完成strcpy库函数的功能，使用assert进行拦截空指针

# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <string.h> #include <assert.h> //2.实现库函数strcpy void my_strcpy(char* dest, char* str) { 
    //断言，判断，如果错误讲直接报错 assert(str != NULL); //因为是赋值所以为真，但*str等于0时，*dest也等于0，ASCII码值为0，为假停止 while (*dest++ = *str++) { 
    ; } } int main() { 
    char ch1[20] = "XXXXXXXXXXXXX"; char ch2[] = "hello World!"; int* p = NULL; //my_strcpy(ch1, ch2); my_strcpy(ch1, p); printf("%s", ch2); } 

assert返回错误的位置：

技巧2：const

const 修饰指针变量

1.const 放在*号左边（const int *p= #）

意思是：p指向的对象不能通过p来改变了，但是p本身的值可以改变

2.const放在*号右边(int* const p = #)

意思是：p指向的对象是可以通过p来改变的，但不能修改p变量本身的值

1.const 放在*号左边

普通的变量可以使用赋值进行修改：

int num = 10; num = 20; 

使用const修饰后就不能修改：

const int num = 10; num = 20;//报错：表达式必须是可以修改的左值 

但使用const修饰后也并非不可以改，可以获取指针进行修改：

const int num = 10; int *p= # *p = 20; printf("%d", num); 

使用const修饰指针变量后，就不能通过指针变量修改变量了：

const int num = 10; const int *p= # *p = 20;//报错：表达式必须是可以修改的左值 

指针变量指向的对象不能改变，但指针可以改变

const int num = 10; const int *p= # int n = 10; //*p = 20;//erro p = &n;//ok 

2.const放在*号右边

限制p变量本身

const int num = 10; int* const p = # int n = 20; p = &n; 

使用assert和const优化求字符长度的函数

# define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include <stdio.h> #include <assert.h> //传入数据使用const修饰，防止出现bug时被修改 int my_strlen(const char* str) { 
    //判断是否是空指针 assert(str != NULL); int count = 0; while (*str != '\0') { 
    count++; str++; } return count; } int main() { 
    char str[] = "hello World!"; int len = my_strlen(str); printf("%d", len); } 

6.编程常见的错误

6.1编译型错误（语法错误）

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。相对简单。

6.2链接型错误（出现在链接期间）

链接型错误（出现在链接期间）- 找不到符号（1.不存在。2.写错了）

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。

例如：

int a = 0; int b = 0; int c = Add(a,b);//未定义 //无法解析外部符号Add printf("%d",c); 

无法通过点击跳转到对应位置

6.3运行时错误

借助调试，逐步定位问题。