Visual Studio 2022 你必须知道的实用调试技巧
目录
1、什么是bug？
2.调试是什么？有多重要？
2.1我们是如何写代码的？
2.2又是如何排查出现的问题的呢？
编辑
2.3 调试是什么？
2.4调试的基本步骤
2.5Debug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
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
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：
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
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【前言】
大家好，前面我们讲了Visual Studio 2022的安装和使用以及scanf报错的解决方法
今天分享一些实用的 VS 技巧，而这些技巧很多人都不知道。当你以后在工作中遇到：我在同事电脑上解决问题，或在会议上演示代码示例时，使用了一些 VS “骚”操作，他们会好奇地问：你是怎么做到的？有时候你知道一些别人不知道的小技巧便可以让你显得更专业。
PS：本文所有示例演示均基于 Visual Studio 2022 版本。
1、什么是bug？
bug本意是昆⾍”或“⾍⼦”，现在⼀般是指在电脑系统或程序中，隐藏着的⼀些未被发现的缺陷或问 题，简称程序漏洞。
“Bug” 的创始⼈格蕾丝·赫柏（Grace Murray Hopper），她是⼀位为美国海军⼯作的电脑专家， 1947年9⽉9⽇，格蕾丝·赫柏对Harvard Mark II设置好17000个继电器进⾏编程后，技术⼈员正在进⾏ 整机运⾏时，它突然停⽌了⼯作。于是他们爬上去找原因，发现这台巨⼤的计算机内部⼀组继电器的 触点之间有⼀只⻜蛾，这显然是由于⻜蛾受光和热的吸引，⻜到了触点上，然后被⾼电压击死。所以 在报告中，赫柏⽤胶条贴上⻜蛾，并把“bug”来表⽰“⼀个在电脑程序⾥的错误”，“Bug”这个说 法⼀直沿⽤到今天。
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。
2.1我们是如何写代码的？
2.2又是如何排查出现的问题的呢？
拒绝-迷信式调试！！！！
2.3 调试是什么？
调试（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。
2.4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
2.5Debug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。
代码示例：
#include
int main()
{
char *p = "hello world！";
printf("%s\n", p);
return 0;
} 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：
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("hello\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。
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，以后学习了会介绍。
3.1 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。
3.2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。
通常情况下F5和F9是连在一起使用的
假如我们这里有个循环，我想让他在循环5次的时候停下来该怎么办呢？
- 第一步设置断点，然后设置条件
- 第二步按下 F5 程序就可以跳到我们指定的地方了
这里就可以看到我们的程序是走到了第
11行的，并且运行了5次。因为在监视窗口看到的arr数组是被赋值了5次的
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）。
F10 这个快捷键通常是进入函数时使用的也是一个常用快捷键，而 F11 逐语句调试。这个可以进入函数之后搭配使用！
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。
更多快捷键点这里！
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。
3.3.2 查看内存信息
3.3.3 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。
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】：
（2）第二种方式：
可以切换到汇编代码。
3.3.5 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。
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。
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;
}这时候我们如果输入3
代码结果:
实际输出的是15。
why?
这里我们就得找我们问题。
- 首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。
- 实际上手调试很有必要。
- 调试的时候我们心里有数。
首先我们可以确定是结果出现的问题，而结果又是循环来计算，我们就可以进去循环然后把监视窗口调开看看是不是这里的问题？
- 3的阶乘应该是 (1*1)+(1*2)+(1*2*3) =9
这里我们通过调试就可以看到，我们的循环在第三次的时候就出现错误了。本来 ret 里面存储的是 3 的阶乘 9 可结果却是 12
- 这里可以得出我们程序的错误了
ret这个变量未初始化导致结果与预想不同
代码改进：
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("hello\n");
}
return 0;
} 代码结果：
代码死循环，研究程序死循环的原因。
深度解析为什么会死循环
这时就要用到我们调试里面的内存功能了，其实这里 笔试题 为什么死循环的原因很简单，我们前面说过临时变量是存在 栈区 的，而 栈区 的使用习惯是;
- 先使用高地址的空间在使用地地址的空间
- 所以变量
i就在数组上面一点创建的 - 那么我们就可以画这样一幅图
观察内存
我们这里就可以调试一下，观察临时变量 i 和临时变量 arr 是不是在栈区是这样存储的！
这里为了观察方便就把数组初始化的时候先放上值！
- 取地址 i 得到的地址是 0x00A6FBC0
- 取地址arr 得到的地址是 0x00A6FBF0
这里就可以看到我们临时变量 arr 和 i 在内存 栈区中地区是这样存储的！当我们循环第13次时 arr[13] 越界！
- 就会找到我们临时变量
i的地址值处从而 - 改为
0开始无限循环
总结：所以我们在使用数组时一定要注意数组越界这个问题，不然就会引发bug。
6.如何写出好（易于调试）的代码
6. 1 优秀的代码：
- 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
- 添加必要的注释
- 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：
- 分析参数的设计（命名，类型），返回值类型的设计
- 这里讲解野指针，空指针的危害。
- assert的使用，这里介绍assert的作用
- 参数部分 const 的使用，这里讲解const修饰指针的作用
- 注释的添加
3.3const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
const的具体介绍会在之后发布文章
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。
Visual Studio 2022 你必须知道的实用调试技巧到这里就讲完了，后续我会发布一些其他知识，大家可以订阅一下专栏呀！
