论程序员的基本素养是什么？带你玩转最全的实用调试技巧

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秃头侠们好呀，今天来聊聊程序员基本素养的那些事！

本章重点

• 什么是bug？
• 调试是什么？有多重要？
• debug和release的介绍。
• windows环境调试介绍。
• 一些调试的实例。
• 如何写出好（易于调试）的代码。
• 编程常见的错误。

什么是bug？

关于什么是bug，我相信在座的各位都非常了解，玩游戏的同志们更是耳闻能详了。
大家有没有发现它还有一个虫子，小昆虫的意思，为什么呢？
这张图片是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。所以以bug命名来表达计算机程序出现故障。

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。

调试是什么？

我们是如何写代码的？
又是如何排查出现的问题的呢？
我们要拒绝-迷信式调试！！！！

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。

上述代码在Debug环境的结果展示：

上述代码在Release环境的结果展示：
Debug和Release反汇编展示对比：


我们可以明显地发现，Release版本优化精简了很多代码。

所以我们说调试就是在Debug版本的环境中，找代码中潜伏的问题的一个过程。

那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。Release版本是无法调试的。

那么这里为什么会导致死循环呢
1：首先这是在Windows VS环境下的代码，运行结果是死循环
原因：

1. 局部变量是放在栈区的
2. 栈区的使用习惯是先使用高地址，后使用低地址，及先为i=0开辟一定的内存空间，根据压栈原理，arr[]在i=0上开辟一片内存空间，但是在VS编译器上，两者之间有两个元素的间隔，如图
3. 而数组元素的地址也是随下标的增加而增加的，随着下标的增加，可能导致越界造成死循环

windows环境调试介绍

注：Linux开发环境调试工具是gdb

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。

2. 学会快捷键

最常使用的几个快捷键：

F5
启动调试，经常用来直接调到下一个断点处。
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（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。
点击查看更多快捷键

3. 调试的时候查看程序当前信息

查看临时变量的值

调试起来之后，用于观察变量的值
任意一个监视窗口都可以

查看内存信息

调试起来之后，用于观察内存信息

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。

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：

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

如何写出好（易于调试）的代码

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

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。

模拟实现一个strlen函数 参考代码：

#include 
#include
int my_strlen(const char *str)
{
     
int count = 0;
assert(str != NULL);
while(*str)//判断字符串是否结束
{
     
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
     
const char* p = "abcdef";
//测试
int len = my_strlen(p);
printf("len = %d\n", len);
return 0;
}

这里的const修饰字符串和assert检查是否为空指针都是提高代码质量的方式。

编程常见的错误

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。相对来说简单。
链接型错误
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。
运行时错误
借助调试，逐步定位问题。最难搞。

所以我们开始一项工程前

1. 先有条理有逻辑地计划代码
2. 从而仔细规范地编程代码
3. 最后一步一步调试完成代码

相信在不久以后，你我都能成为一个优秀的程序员。

这期就到这里啦，感谢阅读，我们下期再见
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