VS实用调式技巧

目录

调式的实例

实例一

实例二

实例小游戏

如何写出好(易于调试)的代码

优秀代码特征

常见的coding技巧

示例1:模拟实现strcpy函数

strcpy的使用 

strcpy模拟代码 

优化tip1

优化tips2

assert断言

const修饰

const

const修饰变量

const修饰指针

示例2:模拟实现strlen函数

编程常见的错误

编译型错误

链接型错误

运行时错误


今天我们接着调式技巧介绍。

调式的实例

实例一

实现代码:求 1!+2!+3! ...+ n! ;不考虑溢出。
这时候我们如果3,期待输出9,但实际输出的是15。

why?这里我们就要用到调试技巧

  •  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。
  •  调试的时候我们要思路清晰,看代码是否按照我们预期的在执行。
#include
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;
}

VS实用调式技巧_第1张图片

 经过调试我们发现原因是:ret没有每次进入for循环的时候初始化为1,在1的基础上去累乘。

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

VS实用调式技巧_第2张图片

实例二

 实现代码:循环打印10次hehe。
 但是我们在VS上发现程序在死循环打印hehe。

 在其他编译器也出现了不同的情况打印了12次hehe 

//注意这个代码的验证环境VS底下,X86环境
#include 
int main()
{
  int i = 0;
  int arr[10] = {0};
  for(i=0; i<=12; i++)
 {
    arr[i] = 0;
    printf("hehe\n");
 }
  return 0;
}

 VS实用调式技巧_第3张图片

调试过后,我们发现当我们把arr[12]设置为0的时候,同时我们的i也变回到了0。这样就导致了死循环。我们不禁猜测:arr[12] i 使用的是同一块地址

通过监视窗口,我们发现果然arr[12]和i使用的是同一块地址 

 我们画图来让大家更易于理解

VS实用调式技巧_第4张图片

导致死循环的原因:

  1.  在栈区上内存使用的习惯时:从高地址向低地址处使用
  2.  数组随着下标的增长,地址是由低到高变化的

巧合arr[12]和i使用就是同一块地址。代码中arr和i之间空2个整型,完全是巧合(取决于编译器)VC i和arr之间没有空隙,gcc i和arr之间空1个整型。所以说完全是巧合,取决于编译器。这个代码是严格依赖环境的。未来再次遇到这样的代码,我们就会向着方向去分析,数组越界和死循环。

 还有同学这样修改我们的代码不导致死循环。


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

按照代码执行的逻辑顺序关系在栈区上创建的临时变量来说,这样是可以的消除死循环。但是不太符合我们正常思维。

在上一篇博文我们提到Dug和Release版本。在这里有什么不用呢?

Dug死循环

VS实用调式技巧_第5张图片

Release优化

VS实用调式技巧_第6张图片

VS实用调式技巧_第7张图片

我们清晰的发现了,release版本将我们的 临时变量 i 创建在栈区的时候,放在arr后面,这样越界访问也不会访问到i的地址了 ,真的非常聪明!

实例小游戏

我们在学习函数和数组的时候写了两个小游戏:

C语言之三子棋游戏实现篇_唐唐思的博客-CSDN博客

C语言之扫雷游戏实现篇-CSDN博客

像这种较复杂的代码怎么去调试呢?

  • 理清楚代码逻辑,想清楚代码应该怎么走
  • F10进去函数内部调试
  • 看代码有没有按照自己的预期去执行
  • 一维数组和二维数组传参访问

大家一定要自己动一动小手去调试代码,这是灰常灰常重要的!!!!

一维数组和二维数组传参访问的tip

数组名,下标

VS实用调式技巧_第8张图片

这样就可以查看每一行里的元素,而不仅仅是只看得到每一行第一个元素。 

如何写出好(易于调试)的代码

优秀代码特征

  • 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(断言)
  • 尽量使用const
  • 养成良好的编码风格(变量名的命名体现)
  • 添加必要的注释
  • 避免编码的陷阱

示例1:模拟实现strcpy函数

strcpy - C++ Reference (cplusplus.com) 

strcpy的使用 

#include
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "abcdef";//注意'\0'也会拷贝过去
	strcpy(arr1, arr2);
	printf("%s", arr1);
	return 0;
}

VS实用调式技巧_第9张图片

strcpy模拟代码 

关于模拟实现strcpy,在前面我们也非常详细的讲解了

戳这里!C语言之字符函数&字符串函数篇(1)-CSDN博客 

#include
char* my_strcpy(char* des, char* src)//目的地址,源地址
{
	char* ret = des;
	while (*src != '\0')
	{
		*des = *src;
		des++;
		src++;
	}//注意没有将'\0'拷贝过去
	*des = *src;
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "abcdef";//注意'\0'也会拷贝过去
	char* ret =my_strcpy(arr1, arr2);//返回值是目的空间的起始地址
	printf("%s", ret);
	return 0;
}

 VS实用调式技巧_第10张图片

接下来我们来一点点优化上面这个模拟strcpy的代码。

优化tip1

char* my_strcpy(char* des, char* src)//目的地址,源地址
{
	char* ret = des;
	while (*src != '\0')
	{
		*des++ = *src++;
	}//注意没有将'\0'拷贝过去
	*des = *src;
	return ret;
}
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "abcdef";//注意'\0'也会拷贝过去
	//返回值是目的空间的起始地址
	printf("%s", my_strcpy(arr1, arr2));//链式访问
	return 0;
}

VS实用调式技巧_第11张图片 

后置++表现为两个效果,一个是原值与*结合之后,一个是地址往后移动一位。 

优化tips2

#include
char* my_strcpy(char* des, char* src)//目的地址,源地址
{
	char* ret = des;
	while (*des++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
//这里des和src在跳出循环之前,往后走了一步,超出数组范围,
//但是在这里不影响,后面不用des src,但是要注意
int main()
{
	char arr1[] = "xxxxxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "abcdef";//注意'\0'也会拷贝过去
	//返回值是目的空间的起始地址
	printf("%s", my_strcpy(arr1, arr2));//链式访问
	return 0;
}

 VS实用调式技巧_第12张图片

表达式的值  

!!!特别提醒:++ = = =  不要弄混。

assert断言

如果传给des或src是空指针?为了以防万一

#include
char* my_strcpy(char* des, char* src)//目的地址,源地址
{
	if (des == NULL || src == NULL)
	{
		return;
	}
	char* ret = des;
	while (*des++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

但是无论是在Dug还是Release版本底下,若传入的指针为空,if语句都会执行。那能不能不执行,直接报错呢?当然可以。

#include
#include//头文件
char* my_strcpy(char* des, char* src)//目的地址,源地址
{
	assert(des != NULL || src != NULL);
	assert(des  || src );
	//表达式为假就会报错
	char* ret = des;
	while (*des++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}
  •  包含头文件#include
  •  一旦括号里的表达式为假,那么会报错
  •  两种写法
  •  在Release版本底下会直接优化掉assert

const修饰

#include
#include//头文件
char* my_strcpy(char* des, const char* src)//目的地址,源地址
{
	assert(des != NULL || src != NULL);
	//assert(des  || src );
	//表达式为假就会报错
	char* ret = des;
	while (*des++ = *src++)
	{
		;
	}
	return ret;
}

const

const修饰变量

const修饰变量的时候,是在语法层面限制了const修改

但本质上,num还是变量,是一种不能被修改的变量

#include
int main()
{
	int a = 10;
	int b = 0;
	printf("b=%d\n", b);
	b = a;
	printf("b=a=%d\n", b);
	return 0;
}

#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;
	printf("b=%d\n", b);
	b = a;
	printf("b=a=%d\n", b);
	return 0;
}

VS实用调式技巧_第13张图片 

虽然b被const修饰了,不能被改变了,那b还是变量吗?

#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;
	int arr[b] = { 0 };
	printf("b=%d\n", b);
	//b = a;
	//printf("b=a=%d\n", b);
	return 0;
}

 VS实用调式技巧_第14张图片

那如果找到b的地址,修改根据地址找到所指向空间里的值, 可以吗?居然可以。

const修饰指针

#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;                                                 
	printf("b=%d\n", b);           
	int* p = &b;
	*p = a;
	printf("b=a=%d\n", b);
	return 0;
}

 VS实用调式技巧_第15张图片

 但是这样就打破了语法平衡,就像本来锁上大门不想让人进入,但是你偏偏要破窗而入。

所以我们需要制约,const修饰指针有两种形式:

  • const放在*的左边
  • const放在*的右边
const放在*左边
#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;                                                 
	printf("b=%d\n", b);           
	const int* p = &b;
	*p = a;//err
	printf("b=a=%d\n", b);
	p = &a;//ok
	return 0;
}
const放在*右边
#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;                                                 
	printf("b=%d\n", b);           
	int* const p = &b;
	*p = a;//ok
	printf("b=a=%d\n", b);
	p = &a;//err
	return 0;
}
//都不能修改
#include
int main()
{
	int a = 10;
	const int b = 0;                                                 
	printf("b=%d\n", b);           
	const int* const p = &b;
	*p = a;//err
	printf("b=a=%d\n", b);
	p = &a;//err
	return 0;
}

综上四种情况:

 不限制,限制*p,限制p,限制*p和p

  • const 放在*的左边:限制的指针指向的内容。也就是说:不能通过指针来修改指针指向的内容,但是指针变量是可以修改的,也就是指针指向其他变量的
  • const 放在*的右边:限制的是指针变量本身,指针变量不能再指向其他对象。但是可以通过指针变量来修改指向的内容。
  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。 

注:《高质量C/C++编程》 

示例2:模拟实现strlen函数

#include
#include
size_t my_strlen(const char * arr)
{
	size_t ret = 0;
	assert(arr != NULL);
	//assert(arr);这样写也可
	while (*arr)
	{
		arr++;
		ret++;
	}
	return ret;
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdef";
	size_t count = my_strlen(arr);
	printf("%Zd\n", count);
	return 0;
}

编程常见的错误

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。

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。

运行时错误

借助调试,逐步定位问题。最难搞。

特别提醒,做一个有心人,积累排错经验,写成文章博客。以及笔记等等。(介绍每种错误怎么产生,出现之后如何解决)

✔✔✔✔✔最后,感谢大家的阅读,若有错误和不足,欢迎指正!下篇博文我们总结各种函数的模拟实现。每个人都要为自己所做的事情负责,所以不要拖延,不要害怕,不要在意任何的人目光,勇敢去做就好了,失败也没关系的77

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