程序员核心------详解调试（2）
所爱隔山海，山海皆可平，所念皆星河，星河不可及。
上课！
接着上节课讲的调试（1），本节课进一步讲解调试(2).
文章目录
1.调试实例讲解（2）
校招笔试题
2.如何写出好的（易于调试）代码？
3.编程常见的错误
实例二：
//代码改错
int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
for (i = 0; i <=12; i++)
{
printf("hehe\n");
arr[i] = 0;
}
return 0;
}
请复制这段代码到本地编译器运行，看看为什么会出现问题。
- 运行起来后会发现，死循环打印hehe，为什么呢？ 我们调试起来
- 会发现一个非常奇怪的现象：i的值和arr[12]的值居然是同步改变的，这到底是为什么呢？
- 规定：
1.局部变量的存储是存储于栈区上的
2.栈区的使用习惯是：
先使用高地址的空间
再使用低地址的空间
在内存中大致有下面这三块空间分布，吧栈区放大后，假设顶部是高地址，则底部就是低地址，如图：
-
先创建局部变量i，i就使用高地址处的一块空间，
-
再创建数组arr，arr[0]开始创建低地址处的一块空间。
-
然后再创建到arr[9]时，i和arr[9]之间恰好有两块整型大小的空间，也就是绿色的空间
-
随后，arr[12]的空间创建自然而然地就和 i 在同一块空间了
-
你一定会问，为什么在 i 和arr[9]之间恰好有两块整型大小的空间？不能是三块空间吗？不能是一块空间吗？
-
声明：以上现象只针对于vs2019 X86 Debug调试环境下产生的现象
在 VC6.0环境下 i 和arr 之间没有多余的空间
在gcc环境下 i 和arr之间只有一个整型空间
说那么多东西，只为了说明一件事： 调试的重要性!!调试可以帮助你找到自己的错误！学会调试，你的能力将达到一个质的飞跃。
上节课讲过，Debug和Relese版本的不同
在这个例子中，在不同版本下所出现的情况也不同：
在Release版本底下，i和 arr[12]所在的地址也不一样了。
- 到这里，有同学会问到：既然 局部变量i 先创建内存空间，arr后创建
- 那为什么不先创建arr的内存空间，后创建局部变量i的空间呢？
- 这样i的内存空间不就在arr下面了吗，这样不就不会死循环了吗？
- 来演示一下结果：
现在把 i 放在arr之后，也就是 i 的创建是在arr之后的，出现上面的结果
意思就是，数组越界了。
那为什么第一次死循环的时候 ， 又没有报这个错误呢？
因为程序在忙着打印hehe，没空给你报错
就是这个道理
程序在忙着做自己的事情打印hehe
根本没空搭理你，给你报错
下面来一道题目
- 公司校招笔试题：
- 在Linux x86_64 gcc环境下，下面的程序会出现什么问题？运行的结果是什么？
int main(int argc,char*argv[])
{
long i;
long a[16];
for (i = 0; i <= 17; i++)
{
a[i] = 0;
printf("%d", i);
}
return 0;
}
- 其实这道题的本质是与上面的例题相同的
- 只要你写出上面的分析过程，就能拿下这道题
- 该题运行的现象仍然是会出现死循环
2.如何写出好的代码？
2.1
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5
- 添加必要的注释
- 避免编码的陷阱
下面以一个例子说明上面所有的要点：
模拟实现my_strcpy的功能
strcpy函数，简单来说就是把一个字符串拷贝到另一个字符串里面
//先观察strcpy的功能
#include
int main()
{
char arr[20] = "xxxxxxxxxxxxxxx";
char str[] = "hello world";
strcpy(arr, str);
printf("%s\n", arr);
}
运行结果如下：
在c库中，可以搜索到strcpy函数的相关信息：
- 现在来模拟my_strcpy函数
void mystrcpy(char* dst, char* src)
{
while(*dst++=*src++)
//等价于
//*dst = *src;
//dst++,src++;
{
;
}
}
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char arr2[] = "hello";
my_strcpy(arr1, arr2);
printf("%s\n", arr1);
}
- 我们一般是这么写的
- 但是这样写还有什么隐患呢？
- 1.假如传过去的指针是空指针，就会出现问题，
- 所以我们需要在while前面判断是否为空指针
if(*dst ==NULL || *stc == NULL)
{
return ;
}
但是这样写，还是会有问题，为什么呢？
1.每次进入my_strcpy函数内部，都要执行if语句，不管它是不是空指针。
2.它不会暴露错误出来，就算是空指针，也会悄悄规避掉，程序员无法知道自己穿的是空指针。
所以，引用 “断言”-----assert
assert内部可以放一个表达式，表达式如果为假，就报错，为真，啥事没有。
仍然用上面的代码，来举例：
void my_strcpy(char* dst, char* src)
{
assert(dst !=NULL && src != NULL);//断言
while (*dst++ = *src++)
{
;
}
}
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char* p = NULL;//p指向的常量字符串无法更改
my_strcpy(arr1, p);
//如果是反着来，是无法更改的
printf("%s\n", arr1);
}
运行结果如下：
- 它不仅能报错，还指出是哪个文件目录下的错误
- 这就是(断言) assert 的好处
假设有一个程序员，将
void my_strcpy(char* dst, char* src)
{
assert(dst && src);
while(*dst++ = *src++ )
{
;
}
}
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char* p = "hello";//p指向的常量字符串无法更改
my_strcpy(arr1, p);
printf("%s\n", arr1);
}
写成了
while(*src++ =*dst++ )
{
;
}
也就是在while循环里面，将两个指针位置互换了
这样写一定会有问题，那么会是什么问题？
可以知道，arr里面只有\0，把\0 复制到src的第一个位置后
循环马上停下了，输出的也就是arr1里面的内容，即\0
如何避免呢？-----const
先来看一个例子，
- 可以通过指针修改 n 内部的值。
- 但是当我在指针变量前面加上了 const后 ， 结果如下：
它说，左值是必须可修改的，这就意味着，加上了const 后，指针指向的内容不可更改
再来看一个例子：
看看有什么不同？
在这个例子中，我把const 放在了 * 的后面，这时候 p不能更改了。
总结：
const修饰指针变量的时候
1.const放在的左边,修饰的是指针指向的内容
表示指针指向的内容，不能通过指针来改变*
2.也可以放在的右边,const修饰的是指针变量本身
表示指针变量本身的内容不能被修改，但是指针指向的内容，
可以通过指针来改变
回到上面的例子，所以当我写成
const char* src的时候，就算写反了位置，也没关系
因为这样写的时候
void my_strcpy(char* dst, const char* src)
{
assert(dst && src);
while(*src++ = *dst++ )
{
;
}
}
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char* p = hello;
my_strcpy(arr1, p);
printf("%s\n", arr1);
}
- 编译器都报错了，更别说运行起来了
看到这里，细心的朋友还会发现，
这里是char *类型的返回值呀，为什么上面写的都是void类型呢？
别着急，这就马上讲
char* my_strcpy(char* dst, const char* src)
{
assert(dst && src);
char* ret = dst;//存储dst的起始位置
while(*src++ = *dst++ )
{
;
}
return ret ；
//这里不能返回dst，因为dst指向的空间不再是起始位置的地址了
}
int main()
{
char arr1[20] = { 0 };
char* p = hello;
my_strcpy(arr1, p);
printf("%s\n", arr1);
}
大功告成！
总结：
- 使用assert
- 尽量使用const
- 养成良好的编码风格5
- 添加必要的注释
- 避免编码的陷阱
3.编程常见的错误
3.1编译型错误
- 直接看错误信息提示(双击错误行)，或者根据经验直接判断，相对比较简单
下面这个例子就是把英文的小括号写成了中文的小括号 
3.2链接型错误
下面是一个链接型错误，链接型错误中，双击错误行是没有什么反应的，看行数也没什么效果，解决办法就是 “搜索”
按Ctrl +F5 打开搜索框进行搜索
下面是最后一个，也是最难的一个
3.3运行时错误
-
运行时错误，也是最难解决的一个错误，
-
就需要用到调试，上面讲的第一个例子
-
就是运行时错误产生的，
-
调试可以说是专门为了解决这个错误而产生的。
-
今天的内容就到这里。
总结：调试是重中之重，万事开头难，当你勇敢地迈出第一步，就成功了一半。
下课
————— END —————