一 什么是bug?
bug在英文中是小虫、臭虫的意思。 第一次被发现导致计算机发生错误的飞蛾,也是第一个计算机程序错误。
二 调试是什么?有多重要?
当我们的代码出现bug的时候,我们要学会调试,调试会帮助我们找到错误的代码,可见其重要性。
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
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
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。(release版本不能调试,Debug版本可以调试)
电脑:按f10 进行调试 笔记本电脑:fn+f10 进行调试 fn叫辅助功键
Release版本要比Debug版本占用的内存要小,因为Debug版本中包含调试信息而且还没有进行优化。
三 Windows环境调试介绍
3.1 调试环境的介绍
在环境中选择Debug选项,才能使代码正常调试。
3.2 学会快捷键
F5
f5没有断点时直接调试完成
开始调试,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。(程序执行到断点处就会主动停下来)
f9和f5一般配合使用,先按f9,再按f5,那么代码就会直接来到红点所对应的那一行,如果是循环的话,按f5,会再次来到红点所对应的那一行,一直到循环结束,按一次,调试走一次,一直到调试完成。(f5虽然是开始调试,但是可以直接到达断点,f5向后执行代码,到下一个逻辑上的断点)
出现红色的点之后,右击红色的点,会出现条件,然后设置条件,会直接到达需要仔细观察的地方
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调用的函数内部(这是最常用的)。
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。
3.3 调试的时候查看程序的当前信息
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。
f10->调试->窗口->监视 (监视1、2、3、4 都是一样的。没有区别)
f10->调试->窗口->局部变量
3.3.2 查看内存信息
在开始调试之后,用于观察内存信息
f10->调试->窗口->内存(内存1、2、3、4 也都是一样的)
3.3.3 查看调用堆栈
f10->调试->窗口->调用堆栈(可以看出哪一个函数调用哪一个函数)
3.3.4 查看汇编信息
(1)f10->调试->窗口->反汇编 (2)右键->转到反汇编
3.3.5 查看寄存器信息
f10->调试->窗口->寄存器
四 一些调试的实例
代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. int i = 0; 5. int arr[10] = { 0 }; 6. for (i = 0; i <= 12; i++) 7. { 8. arr[i] = 0; 9. printf("liu"); 10. } 11. return 0; 12. }
调试结果:死循环打印 liu
编译器会报错:索引“12”超出了“0”至“9”的有效范围(对于可能在堆栈中分配的缓冲区“arr”)
代码理解:这个代码在vs编译器里仍然可以调试,在我们调试的过程中,发现越界访问arr[12],正好是i所在的地址,在for循环里面,把arr[12]的值改成0,就相当于把i的值改成0,所以这个代码会出现
(1)i和arr是局部变量,局部变量是放在栈上的,栈区上的使用习惯是,先使用高地址处的地址,再使用低地址处的地址。 数组随着下标的增长,地址是从高到低变化。( 上面这个代码是故意为之的)
(2)如果i和arr之间的空间合适的话(这个根据编译器的不同,中间的空间也会有所不同),就有可能会使arr越界访问到i,造成循环变量i的改变,造成死循环。
五 如何写出好(易与调试)的代码
5.1 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
5.2 示范
模拟实现库函数:strcpy (string copy) (字符串拷贝)
(1)strcpy 库函数效果
代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. char arr1[20] = { 0 }; 5. char arr2[] = "hello"; 6. strcpy(arr1, arr2); 7. printf("%s", arr1); 8. return 0; 9. }
strcpy(a,b)是把b拷贝到a里面
(2)模拟实现strcpy
代码1展示:
1. #include <stdio.h> 2. void my_strcpy(char* a, char* b) 3. { 4. while (*b != '\0') 5. { 6. *a = *b; 7. a++; 8. b++; 9. } 10. *a = *b; 11. } 12. 13. int main() 14. { 15. char arr1[20] = { 0 }; 16. char arr2[] = "hello"; 17. my_strcpy(arr1, arr2); 18. printf("%s", arr1); 19. return 0; 20. }
但是,这个代码并不是最优的代码。
代码2展示:
知识点:assert (断言),头文件是<assert.h> ,在下面下的函数里面,断言不是空指针,assert(a != UNLL),如果a是空指针的话,就会报错,如果不是空指针的话就会正常运行。assert(a)也可以,两个的话assert(a && b)
报错代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. void my_strcpy(char* a, char* b) 4. { 5. assert(a != NULL); 6. assert(b != NULL); 7. while (*b != '\0') 8. { 9. *a = *b; 10. a++; 11. b++; 12. } 13. *a = *b; 14. } 15. 16. int main() 17. { 18. char arr1[20] = { 0 }; 19. char arr2[] = "hello"; 20. my_strcpy(NULL, arr2); 21. printf("%s", arr1); 22. return 0; 23. }
正常代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. void my_strcpy(char* a, char* b) 4. { 5. assert(a != NULL); 6. assert(b != NULL); 7. while (*b != '\0') 8. { 9. *a = *b; 10. a++; 11. b++; 12. } 13. *a = *b; 14. } 15. 16. int main() 17. { 18. char arr1[20] = { 0 }; 19. char arr2[] = "hello"; 20. my_strcpy(arr1, arr2); 21. printf("%s", arr1); 22. return 0; 23. }
代码3展示:
'\0'的ASCII代码为0.
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. void my_strcpy(char* a, char* b) 4. { 5. assert(a && b); 6. while (*a++ = *b++) 7. { 8. ; 9. } 10. } 11. 12. int main() 13. { 14. char arr1[20] = { 0 }; 15. char arr2[] = "hello"; 16. my_strcpy(arr1, arr2); 17. printf("%s", arr1); 18. return 0; 19. }
不用前置++的原因是,前置++ 的话,第一个字母,就无法拷贝,前置++,什么都没有打印的原因是,char是字符类型,0对应的ASCII值是'\0',打印的结果 是字符串,字符串遇见'\0'又是停止,所以什么也没有打印。
代码4展示:
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. char* my_strcpy(char* a, char* b) 4. { 5. assert(a && b); 6. char* ret = a; 7. while (*a++ = *b++) 8. { 9. ; 10. } 11. return ret; 12. } 13. 14. int main() 15. { 16. char arr1[20] = { 0 }; 17. char arr2[] = "hello"; 18. /*my_strcpy(arr1, arr2); 19. printf("%s", arr1);*/ 20. printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//函数的链式访问 21. return 0; 22. }
这个是为了与strcpy更加像。
代码5展示:
为了避免出现把*a++ = *b++,这两个数写反,引入const这个常量,可以避免指针变量指向的内容被修改,如果出现错误,那么这个代码就无法运行起来,就会更简单的检查出代码的bug.
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. char* my_strcpy(char* a, const char* b) 4. { 5. assert(a && b); 6. char* ret = a; 7. while (*a++ = *b++) 8. { 9. ; 10. } 11. return ret; 12. } 13. 14. int main() 15. { 16. char arr1[20] = { 0 }; 17. char arr2[] = "hello"; 18. /*my_strcpy(arr1, arr2); 19. printf("%s", arr1);*/ 20. printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//函数的链式访问 21. return 0; 22. }
(3)模拟实现strlen
代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. #include <assert.h> 3. int my_strlen(const char* m) 4. { 5. assert(m != NULL); 6. int n = 0; 7. while (*m != '\0') 8. { 9. n++; 10. m++; 11. } 12. return n; 13. } 14. int main() 15. { 16. char arr[] = "abcdef"; 17. int len = 0; 18. len = my_strlen(arr); 19. printf("%d", len); 20. return 0; 21. }
(1)有assert (2)有注意指针是否为空指针
5.3 const的作用
const可以修饰变量,也就是在我初识C语言(1)中讲的const修饰的常变量(感兴趣的友友们可以浅看一下下) 。
const也可以修饰指针变量,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。
3.const即在*左边又在*右边,那么指针变量本身和指针指向的内容都不能够改变。
代码1展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. const int a = 10;// 5. //a = 20;//这里a的值不能改变为20. 6. int* pa = &a; 7. *pa = 20; 8. printf("%d", a); 9. return 0;//本来a的值是不能改变的,但是通过取地址就可以,但是这是一种违规操作。 10. }
为了用取地址的方法也不能改变a的值,加上了const,变成了const int* pa = &a.
代码2展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. const int a = 10;// 5. //a = 20;//这里a的值不能改变为20. 6. int b = 20; 7. const int* pa = &a;//const在这里修饰的是指针指向的内容*pa,,指针指向的内容不能通过指针来改变 8. // 但是可以改变pa的内容,pa本来存放的是a地址,现在也可以改变为存放b的地址。 9. printf("%d", a); 10. return 0; 11. }
代码展示:
1. #include <stdio.h> 2. int main() 3. { 4. const int a = 10; 5. int* const pa = &a;//const在这里修饰的是指针本身pa,,指针本身的内容不能改变,但是指针指向的内容可以改变 6. *pa = 20; 7. printf("%d", a); 8. return 0; 9. }
const int a = 10,这个代码a通过指针是可以改变的。
六 常见的编程错误
6.1 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的,相对来说简单。
最常见的,都是语法问题导致的。
6.2 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。
双击后,无法显示错误发生在哪里。要仔细排查。
(1)1个无法解析的外部命令 (这就叫连接错误)
无法解析的外部命令_某某
解决办法:在代码中搜某某,就可以,然后改正 Ctrl+f 搜索框
链接错误发生的原因,要么不存在,要么是名字写错。
6.3 运行时错误
借助协调,逐步定位问题。最难搞。(逻辑错误,想法出错)
温馨提示:
建一个文档,积累排错经验。
调试技巧及到此结束了,希望给友友们带来帮助。