C | 实用调试技巧

CSDN话题挑战赛第2期
参赛话题：学习笔记

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啊我摔倒了..有没有人扶我起来学习....

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前言

一瓶酒，一包烟，一个Bug找一天…调试的作用简单理解就是找Bug，博主这边使用VS详细介绍一波~

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一、什么是bug？

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

二、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，迹象越多就越容易顺藤摸瓜，这就是推理的途径。沿着这条途径，顺流而下是犯罪，逆流而上是真相。

• 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？
  

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

• 发现程序错误的所在
  1. 程序员自己
  2. 测试人员（找bug、报bug）
  3. 用户
• 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

随便来个例子：

#include
int main()
{
	printf("hello world!\n");
	return 0;
}

• 上述代码分别在Debug和Release环境下运行一遍，就会产生对应的文件夹
  
  
• 这两个文件夹下各自有exe文件，对比可以看出Release版本比Debug版本占用的内存小得多
  

三、Windows环境调试介绍

3.1 调试环境的准备

3.2 学会快捷键

• 最常用的几个快捷键：
  F5
  启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处
  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（不进入函数内部，直接执行完整个调用函数过程），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，比F10更细致（这是最常用的）
  CTRL+F5
  开始执行而不调试，也就是直接运行程序的意思，平常运行程序的时候常用的快捷键

用以下代码演示一下

#include
void func()
{
	printf("makabaka\n");
}

int main()
{
	int count = 0;
	printf("hello world!\n");
	printf("hahahaha\n");
	func();
	count++;

	return 0;
}

• 可以发现，假如不设置断点，按F5会直接执行完整个程序
  
  此时若想程序直接跳到count++来检查count是否真的增加了，可以在此行按F9设置断点，然后按F5直接跳到此处，同时要打开监视窗口看看变化
  （但要注意，当直接跳到count++时，此时该指令还没执行，需要用F10或F11往下走一步，count++才是执行了，所以我们以后可以在想观察的指令的下一步设置断点）
  
• 当然，不设置断点的话，不按F5就不会快速跳过，可以直接按F10或F11，自动进入调试，从程序一开始往下一步一步执行

1. 我们先来试试只按F10的过程，可以看出，程序逐语句执行，但没有进入func()内部
   
2. 这次来试试只按F11，可以看出，程序也是逐语句执行，但会进入func()内部，比F10更细致
   

3.3 调试的时候查看程序当前信息

注意：启动调试后，才能看到以下这些窗口！！！

先附上测试代码

#include
int Add(int x,int y)
{
	int z = x + y;
	return z;
}

int main()
{
	int a = 10;
	int b = 20;
	int ret = Add(a, b);
	printf("%d\n",ret);

	return 0;
}

3.3.1 用监视窗口查看临时变量的值

• 这边把想观察的变量都输入试试看（值展示的是十六进制），然后用F11逐步调试
  
  可以看到刚进入main函数和Add函数时，函数里面的变量的值是一片cccccccc，具体原因可以参考博主之前的文章《C | 函数栈帧的创建和销毁》

3.3.2 用内存窗口查看临时变量的值

• 通过输入地址找变量（值展示的是十六进制），也是用F11逐步调试
  
  

3.3.3 用反汇编窗口查看编译器执行代码指令的行为

• 深入了解反汇编请参考博主的《C | 函数栈帧的创建和销毁》
  

3.3.4 用调用堆栈窗口查看函数调用在栈区中的行为

• 这里的堆栈指的就是栈区

咱们换个调用函数多点的代码

#include
void test3()
{
	;
}
void test2()
{
	test3();
}
void test1()
{
	test2();
}
int main()
{
	test1();

	return 0;
}

• 可以看到，被调函数在栈区一层一层地往上堆砌，调用完后又一层一层地往下销毁。如果用的是vs2013还可以看到main函数又是被其他函数所调用（博主现在用的是vs2019）
  

3.3.5 用自动窗口查看临时变量的值

• 这个类似于监视窗口，方便在代码执行时会自动创建附近的变量供观察，但也会自动消失，不便于长时间观察某个变量，一般还是推荐使用监视窗口
  

四、多多动手，尝试调试，才能有进步

• 初学者可能80%的时间都在写代码，20%的时间在调试；但是一个程序员可能20%的时间在写代码，但80%的时间在调试
• 多多使用快捷键，提升效率
• 下来就需要铁汁们自己动手试试调试啦~还有其他有趣的调试窗口可以试试看，再次提醒！必须先进入调试才能看到窗口的选项哦！！！

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