常用的调试技巧(如何检测bug)

个人主页:bit..

 系列专栏:Linux(Ubuntu)入门必看   C语言刷题     C语言基础

目录

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 在调试开始之后,用于观察变量的值。

​编辑

 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 实现代码:

 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 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?

常用的调试技巧(如何检测bug)_第1张图片

 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。

1944年世界上第一台计算机马克1号诞生,在世界上第一位女程序员格蕾丝-霍普接手下,顺利改造成马克二号,

1946年的一天,霍普敲代码的时候发现计算机发生了故障,就在马克二号的继电器触点里,找到了一只被夹扁的小飞蛾。

正是这只小虫子卡住了机器的运行。

霍普顺手将飞蛾夹在工作笔记里,而备注的意思是臭虫,正是这一奇怪的称呼,奠定了Bug这个词在计算机世界的地位,bug也变成无数苦逼工程师的噩梦。这就是第一个bug的诞生。

 

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?

常用的调试技巧(如何检测bug)_第2张图片

 又是如何排查出现的问题的呢?

常用的调试技巧(如何检测bug)_第3张图片

 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。

 代码:

#include 
int main()
{
 char *p = "hello bit.";
 printf("%s\n", p);
 return 0;
}

上述代码在Debug环境的结果展示:

常用的调试技巧(如何检测bug)_第4张图片

 上述代码在Release环境的结果展示

常用的调试技巧(如何检测bug)_第5张图片

 Debug和Release反汇编展示对比:

常用的调试技巧(如何检测bug)_第6张图片

 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。

常用的调试技巧(如何检测bug)_第7张图片

 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,后期课程会介绍。

3.1 调试环境的准备

常用的调试技巧(如何检测bug)_第8张图片

 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

常用的调试技巧(如何检测bug)_第9张图片

 最常使用的几个快捷键:

  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。
  3. 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。
  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 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。

想知道更多快捷键?点击我哟

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。

在调试开始之后,用于观察变量的值

常用的调试技巧(如何检测bug)_第10张图片

 3.3.2 查看内存信息

在调试开始之后,用于观察内存信息

常用的调试技巧(如何检测bug)_第11张图片

 3.3.3 查看调用堆栈

常用的调试技巧(如何检测bug)_第12张图片

 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】:

常用的调试技巧(如何检测bug)_第13张图片

 (2)第二种方式:

常用的调试技巧(如何检测bug)_第14张图片

 可以切换到汇编代码。

3.3.5 查看寄存器信息

常用的调试技巧(如何检测bug)_第15张图片

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。

#imclude
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);
 for(i=1; i<=n; i++)
 {
 int j = 0;
 for(j=1; j<=i; j++)
 {
 ret *= j;
 }
 sum += ret;
 }
 printf("%d\n", sum);
 return 0;
}

这时候我们如果3,期待输出9,但实际输出的是15。

why?

这里我们就得找我们问题。

1. 首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。

2. 实际上手调试很有必要。

3. 调试的时候我们心里有数。

 5.2 实例二

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

研究程序死循环的原因。

6. 如何写出好(易于调试)的代码

6.1 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。

 6.2 示范:

模拟实现库函数:strcpy

/***
*char *strcpy(dst, src) - copy one string over another
*
*Purpose:
*       Copies the string src into the spot specified by
*       dest; assumes enough room.
*
*Entry:
*       char * dst - string over which "src" is to be copied
*       const char * src - string to be copied over "dst"
*
*Exit:
*       The address of "dst"
*
*Exceptions:
*******************************************************************************/
char * strcpy(char * dst, const char * src)
{
        char * cp = dst;
 assert(dst && src);
 
        while( *cp++ = *src++ )
               ;     /* Copy src over dst */
        return( dst );
}

注意:

1. 分析参数的设计(命名,类型),返回值类型的设计

2. 这里讲解野指针,空指针的危害。

3. assert的使用,这里介绍assert的作用

4. 参数部分 const 的使用,这里讲解const修饰指针的作用

5. 注释的添加

6.3 const的作用 

#include 
//代码1
void test1()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test2()
{
     //代码2
    int n = 10;
    int m = 20;
    const int* p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test3()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *const p = &n;
    *p = 20; //ok?
    p = &m;  //ok?
}
int main()
{
    //测试无cosnt的
   test1();
    //测试const放在*的左边
    test2();
    //测试const放在*的右边
    test3();
    return 0;
}

 结论:

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。

 7. 编程常见的错误

7.1 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。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。

你可能感兴趣的:(调试,修改bug)