实用调试技巧

1. 什么是bug？
2. 调试是什么？有多重要？
- 2.1 调试是什么？
- 2.2 调试的基本步骤
- 2.3 Debug和Release的介绍
3. Windows环境调试介绍
- 3.1 调试环境的准备
- 3.2 学会快捷键
- 3.3 调试的时候查看程序当前信息
- - 3.3.1 查看临时变量的值
  - 3.3.2 查看内存信息
  - 3.3.3 查看调用堆栈
  - 3.3.4 查看汇编信息
  - 3.3.5 查看寄存器信息
4. 多多动手，尝试调试，才能有进步
5. 一些调试的实例
- 5.1 实例一
- 5.2 实例二
6. 如何写出好（易于调试）的代码
- 6.1 优秀的代码
- 6.2 利用模拟库函数strcpy示范
- 6.3 const的作用
7. 编程常见的错误
- 7.1 编译型错误
- 7.2 链接型错误
- 7.3 运行时错误

1. 什么是bug？

Bug一词的原意是“昆虫”或“虫子”；而在电脑系统或程序中隐藏着的一些未被发现的缺陷或问题，人们也叫它“bug”。“Bug”的创始人格蕾丝·赫柏（Grace Murray Hopper），是一位为美国海军工作的电脑专家，也是最早将人类语言融入到电脑程序的人之一。而代表电脑程序出错的“bug” 这名字，正是由赫柏所取的。1947年9月9日，赫柏对Harvard Mark II设置好17000个继电器进行编程后，技术人员正在进行整机运行时，它突然停止了工作。于是他们爬上去找原因，发现这台巨大的计算机内部一组继电器的触点之间有一只飞蛾，这显然是由于飞蛾受光和热的吸引，飞到了触点上，然后被高电压击死。所以在报告中，赫柏用胶条贴上飞蛾，并把“bug”来表示“一个在电脑程序里的错误”，“Bug”这个说法一直沿用到今天。
与Bug相对应，人们将发现Bug并加以纠正的过程叫做“Debug”(中文称作“调试”），意即“捉虫子”或“杀虫子”。

后来就直接用bug 在很多的软件测试中都用Bug来说明那些问题。

第一次被发现的导致计算机错误的飞蛾，也是第一个计算机程序错误。

2. 调试是什么？有多重要？

所有发生的事情都一定有迹可循，如果问心无愧，就不需要掩盖也就没有迹象了，如果问心有愧，
就必然需要掩盖，那就一定会有迹象，迹象越多就越容易顺藤而上，这就是推理的途径。
顺着这条途径顺流而下就是犯罪，逆流而上，就是真相。

一名优秀的程序员是一名出色的侦探。

每一次调试都是尝试破案的过程。

我们是如何写代码的？
又是如何排查出现的问题的呢？

拒绝-迷信式调试！！！！

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。

编译器进行了哪些优化呢？
请看如下代码：

#include int main(){int i = 0;int arr[10] = { 0 };for (i = 0; i <= 12; i++){arr[i] = 0;printf("hehe\n");}return 0;}

如果是 debug 模式去编译，程序的结果是死循环。
如果是 release 模式去编译，程序没有死循环。

那他们之间有什么区别呢？
就是因为优化导致的。
变量在内存中开辟的顺序发生了变化，影响到了程序执行的结果。

3. Windows环境调试介绍

注：linux开发环境调试工具是gdb

3.1 调试环境的准备

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

最常使用的几个快捷键：
F5

启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。

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（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。

3.3 调试的时候查看程序当前信息

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。

3.3.2 查看内存信息

3.3.3 查看调用堆栈

通过调用堆栈，可以清晰的反应函数的调用关系以及当前调用所处的位置。

3.3.4 查看汇编信息

在调试开始之后，有两种方式转到汇编：
（1）第一种方式：右击鼠标，选择【转到反汇编】：
（2）第二种方式：可以切换到汇编代码。

3.3.5 查看寄存器信息

可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息。

4. 多多动手，尝试调试，才能有进步

一定要熟练掌握调试技巧。
初学者可能80%的时间在写代码，20%的时间在调试。但是一个程序员可能20%的时间在写程序，但是80%的时间在调试。
我们所讲的都是一些简单的调试。
以后可能会出现很复杂调试场景：多线程程序的调试等。
多多使用快捷键，提升效率。

5. 一些调试的实例

5.1 实例一

实现代码：求 1！+2！+3！ …+ n! ；不考虑溢出。

int main(){int i = 0;int sum = 0;//保存最终结果int n = 0;int ret = 1;//保存n的阶乘scanf("%d", &n);  //举一个1到3的阶乘，1到3，1！+2！+3！=1 + 2 + 6 =9但编译器结果为15for (i = 1; i <= n; i++){int j = 0;for (j = 1; j <= i; j++){ret *= j;}sum += ret;}printf("%d\n", sum);return 0;}

举一个1到3的阶乘，1到3，1！+2！+3！=1 + 2 + 6 =9但编译器结果为15
这时候我们如果3，期待输出9，但实际输出的是15。

why” />
原理：

i 和 arr 是局部变量，局部变量是放在栈区上的。
栈区内存的使用习惯是，先使用高地址处的空间，再使用低地址处的空间，再使用低地址处的空间。
数组随着下标的增长，地址是由低到高变化的。

注意：
该代码的运行结果是跟环境有关的。

6. 如何写出好（易于调试）的代码

6.1 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

6.2 利用模拟库函数strcpy示范

模拟实现库函数：strcpy

库函数strcpy本身的样子

#include #include int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}

模拟实现库函数：strcpy

//模拟实现库函数：strcpy//strcpy// string copy//字符串拷贝//1void my_strcpy(char* dest, char* src){while (*src != '\0'){*dest = *src;dest++;src++;}*dest = *src;  //\0的拷贝}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}

图片讲解：

优化代码：

//2void my_strcpy(char* dest, char* src){while (*src != '\0'){*dest++ = *src++;}*dest = *src;  //\0的拷贝}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}//3void my_strcpy(char* dest, char* src){while (*dest++ = *src++){;}//此时不需要\0的拷贝}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}//4#include void my_strcpy(char* dest, char* src){//断言-对程序员自己是一件非常好的习惯,出错误会告诉在哪里//需要包含头文件assert(dest != NULL);assert(src != NULL);//or   assert( dest && src );while (*dest++ = *src++){;}}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}

注意：

分析参数的设计（命名，类型），返回值类型的设计
这里讲解野指针，空指针的危害。
assert的使用，这里介绍assert的作用
参数部分 const 的使用，这里讲解const修饰指针的作用
注释的添加

6.3 const的作用

int main(){//int n = 10;//n = 20;int n = 100;const int m = 0;//m = 20;//err//const 修饰指针//1. const 放在*的左边, *p不能改了，也就是p指向的内容，不能通过p来改变了。但是p是可以改变的，p可以指向其他的变量//2. const 放在*的右边,限制的是p，p不能改变，但是p指向的内容*p，是可以通过p来改变的//const int * p = &m;*p = 20;//errp = &n;//okint* const p = &m;*p = 20;//okp = &n;//errprintf("%d\n", m);return 0;}

结论：
const修饰指针变量的时候：

const 放在*的左边, *p不能改了，也就是p指向的内容，不能通过p来改变了。但是p是可以改变的，p可以指向其他的变量
const 放在的右边,限制的是p，p不能改变，但是p指向的内容p，是可以通过p来改变的

图解：
const 放在*的左边

const 放在*的右边

const 放在*的两边

知道这个的意义是为什么？

回过头来看：

#include void my_strcpy(char* dest, const char* src){//断言-对程序员自己是一件非常好的习惯,出错误会告诉在哪里//需要包含头文件assert(dest != NULL);assert(src != NULL);//or   assert( dest && src );while (*src++ = *dest++)  //加const后，如果在打代码的过程中，交换对象写反后会产生报错{;}}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };my_strcpy(arr2, arr1);printf("%s\n", arr2);return 0;}

加const后，如果在打代码的过程中，交换对象写反后会产生报错，会提高代码的健壮性。

报错提醒如下：

将代码优化一下：

//strcpy函数返回的是目标空间的起始地址char* my_strcpy(char* dest, const char* src){//断言 - 保证指针的有效性assert(dest && src);char* ret = dest;//把src指向的字符串拷贝到dest指向是的数组空间，包括\0字符while (*dest++ = *src++){;}return ret;}int main(){char arr1[] = "hello world";char arr2[20] = { 0 };//链式访问printf("%s\n", my_strcpy(arr2, arr1));return 0;}

练习：
模拟实现一个strlen函数
库函数strcpy本身的样子

#include int main(){int len = strlen("abc");printf("%d\n", len);return 0;}

模拟实现：

int my_strlen(char* str){int count = 0;while (*str != '\0'){count++;str++;}return count;}int main(){int len = my_strlen("abc");printf("%d\n", len);return 0;}

由上面内容，直接优化

#include #include int my_strlen(const char* str){int count = 0;//assert(str != NULL);assert(str);//while (*str != '\0')while (*str){count++;str++;}return count;}int main(){int len = my_strlen("abc");printf("%d\n", len);return 0;}

7. 编程常见的错误

7.1 编译型错误

ctrl+f – 搜索

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。相对来说简单。

7.2 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。

7.3 运行时错误

借助调试，逐步定位问题。最难搞。

温馨提示：
做一个有心人，积累排错经验。
讲解重点：
介绍每种错误怎么产生，出现之后如何解决。

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制作不易，如果大家有什么疑问或给恒川的意见，欢迎评论区留言。

【初阶C语言】实用调试技巧（详细介绍）

实用调试技巧

1. 什么是bug？

2. 调试是什么？有多重要？

2.1 调试是什么？

2.2 调试的基本步骤

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7.3 运行时错误

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3.3.3 查看调用堆栈

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