【C语言初阶（19）】实用的 VS 调试技巧

Ⅰ 调试的介绍

1. 什么是调试

• 调试（Debug），又称为除错，是发现和减少计算机程序或电子仪器设备中程序的错误的一个过程。

2. 调试的基本步骤

1. 发现程序的错误的存在（开发 → 测试 → 用户）。
2. 以隔离、消除等方式对错误进行定位。
3. 确定错误产生的原因。
4. 提出纠正错误的解决办法。
5. 对程序错误允以改正，重新测试。

3. Debug 和 Release 的介绍

• Debug 称为调试版本，它包含有各种调试信息，且不作任何优化，所占空间更大。
• Release 称为发布版本，此版本进行了优化，不包含调试信息，用户使用的以及测试人员检测的都是这个版本。

4. 调试环境的准备

• 在环境中选择 Debug 选项，只有在这里才可以进行调试。

Ⅱ 常用调试快捷键

• 注意：以下所有快捷键如果不起作用的话，请搭配 FN 键使用。

F5

• 启动调试：用于直接跳到下一个断点处，经常和 F9 成对使用。

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，从而一步步执行下去。

F10

• 逐过程调试：通常用于处理一个过程，一个过程可以是一次函数调用，或是一条语句。
• 当碰到函数调用时，不会进到函数内部，无法观测到函数体内部的细节。

F11

• 逐语句调试：每次都执行一条语句，可以进入函数体观察函数内部的细节。

CTRL + F5

• 开始执行不调试：用于让程序直接运行起来而不进行调试，学习编程初期使用的最多的就是这个。

Ⅲ 调试的时候查看程序当前信息

• 进入调试之后，在调试窗口中才能看到下面的信息。

⒈查看临时变量的值

• 在调试开始之后，用于观察变量内存放的值的变化。
• 自动窗口与监视窗口都能够观察到局部变量的信息。

自动窗口与监视窗口的区别

• 自动窗口会自动显示所有局部变量的信息（不管你是否需要），随着调试的进程，自动窗口内所观察的变量有时会自动出现，有时又会自动消失。
• 监视需要程序员手动输入（想观察谁就输入谁），观察的变量不会随着调试的进程而消失，强雷建议使用监视窗口来观察局部变量的值。

⒉查看内存信息

⒊查看调用堆栈

调用堆栈

• 调用堆栈，反应的是函数的调用关系。
• 后期当遇到很复杂的函数关系的时候，就可以使用调用堆栈来理清函数之间的调用关系。

举个栗子

• 现有以下代码：

• main 函数调用了 test1，test1调用了 test2，test2 → test3。
• 而 main 函数又是被其他函数所调用的。
• 函数调用采用的是数据结构中 栈 的先进后出的特性，先调用的函数后结束。

⒋查看汇编信息

• 查看 C 语言代码所翻译出来的汇编代码。

⒌查看寄存器信息

• 用于查看当前运行环境的寄存器的使用信息。

Ⅳ 观察形参指针指向的数组

• 众所周知，在给函数传数组名的时候，传递的是数组首元素的地址；
• 这样一来的话，在函数内部调试的时候，只是输入个数组名就不能很好的观察到数组内部的值的变化。

• 但是，只要在我们想要观察的数组指针变量名后面加上 " 逗号 " 和 " 想要观察的元素个数 " 就可以很好观察到数组内部元素的值了。

二维数组同理

• 如果将二维数组名作为参数传给函数的话，观察函数形参的二维数组指针也就只能观察到原数组第一行的内容。
• 因为二维数组的数组名为第一行的地址。

Ⅴ 易于调试的代码该如何编写

1. 什么是高质量的代码

1. 代码能够正常运行。
2. 尽可能少的 BUG（不可能没有BUG）。
3. 可执行效率够高。
4. 可读性要强。
5. 可维护性高。
6. 注释要清晰，能让人看得懂。
7. 相应文档齐全。

2. 常用编程技巧

1. 使用 assert 断言。
   • assert 的表达式如果为假则直接结束程序并报错，使用 assert 来判断指针是否指向 NULL。
2. 尽量使用 const 修饰变量（包括变量和指针变量）。
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。

⒈const 修饰指针变量

• const 可以修饰普通的变量，让变量的值无法被修改，从而变成常变量（本质任然是个变量）。

• 同样的，const 也可以用来修饰指针变量。const 修饰指针有两种形式。

• 对于指针变量来说，应该关注的有两点：

  1. 指针变量本身能不能改；
  2. 指针变量指向的那个变量能不能改。

• const 放置的位置就决定了能不能修改这两种值。

1. const 放在 * 的左边

const int* p = &n;	
					//只要 const 放在 * 的左边，这两中写法就都一样。
int const* p = &n;	

• 限制的是指针指向的内容，也就是限制了 *p，让指针指向的那个变量的值无法被修改。
• 但是指针变量是可以修改的，指针可以指向其他变量。

2. const 放在 * 的右边

int* const p = &n;

• 限制的是指针变量本身，在 p 已经指向了 n 之后，p 就不能再被修改为指向其他变量了。
• 但是可以通过指针变量修改指向的内容。

• 当在 * 的两边都加上 const 之后，p 就只能指向 n，并且*p 也不能改变 n 的值了。

⒉良好代码示范

模式实现 strcpy

#include 
#include 

//我只想改变 str1，不想改变 str2 ，const 保证 src 指针指向的 str2 数组内的值不会一不小心被修改
char* my_strcpy(char* dest, const char* src)
{
	assert(dest && src);			//当传过来的两个指针为 NULL 时，直接结束程序并报错
	char* ret = dest;				//保存目的地首元素的地址，一会还要传回去

	while (*dest++ = *src++)		//直到 *src = \0,然后由于是后置++，再将 \0 也赋值给 dest 为止
	{
		;
	}

	return ret;						//返回 dest 的起始地址
}	

int main()
{
	char str1[20] = "***************";
	char str2[]   = "hello word!";

	printf("%s\n", my_strcpy(str1, str2));

	return 0;
}

模拟实现 strlen

#include 
#include 

size_t my_strlen(const char* str)	//防止原数组中得内容不小心被修改
{
	assert(str);					//判断传过来的指针的有效性 (!= NULL)
	const char* end = str;			//标识字符串末尾

	while (*end++);					//当 end 指向 \0 时退出循环

	return (end - str - 1);			//指针 - 指针得到同一块空间的两个地址之间的元素个数
									//-1 是因为后置 ++ 的副作用，要把 \0 的那一个元素去掉
}

int main()
{
	char str[] = "hello word!";

	printf("%zd\n", my_strlen(str));
	
	return 0;
}

Ⅵ 编程中常见的错误

1. 编译型错误

• 一般为语法错误。
• 这类错误直接查看错误提示信息（双击），解决问题，或者凭借经验就可以搞定。

2. 链接型错误

• 一般为未包含头文件、符号名（函数名、变量名）不存在或者拼写错误。
• 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。

3. 运行时错误

• 一般为程序运行起来时发现的错误。
• 只能借助调试定位到问题所在，这种问题最难解决。