C语言调试技巧（debug）及程序运行时出现的问题

目录

一、什么是调试

1.介绍调试

2.Debug与Release

3.Debug与Release的对比

二、怎么调试

1.介绍几个调试快捷键

2.调试的时候查看程序当前信息

三、常见编程错误

1.编译型错误（最简单）

2.链接型错误

3.运行时错误（最难）

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下面的内容均在VS2022上进行

一、什么是调试

1.介绍调试

（1）调试可以干什么

调试(Debugging / Debug)，又称排错。我们的代码出现错误或者bug，就可以用调试的方法去查找

（2）调试的大致步骤

• 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.Debug与Release

（1）Debug

• 在VS2022中的位置 

• Debug的意义：在代码运行起来之后，不会对程序进行任何的优化，也就是可以方便程序调试代码，检查错误。调试代码的过程就是在Debug环境下进行的。

（2）Release

• 在VS2022的位置

•  Release版本的意义：Release也称为发布版本，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

3.Debug与Release的对比

• 看一段代码：很明显的数组越界访问

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

• Debug版本下运行

• Release版本下运行

二、怎么调试

必须在Debug的版本下才能调试

1.介绍几个调试快捷键

（1）F5

【作用】：启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。常配合F9使用

（2）F9

【作用】：创建断点和取消断点

断点：鼠标对着某一行按下F9，就可以创建作业的一个断点，再按一下就可以取消（或者对着灰色区域使用鼠标左键也可以）

（3）F10

【作用】：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。

【使用】当代码可以通过编译之后，点击F10，代码就会进入调试面板，也可以用来控制语句一条一条的执行。我们可以看一下当按下F10调式起来之后的页面

• 当按下F10，黄色箭头就会往下走。按一次走一行，当遇到函数调用时会直接走完整个函数的过程，如下：

（4）F11

【作用】：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）。

【使用】当代码调试起来之后，使用F11可以控制代码一条一条的往下走；也可以使其进入函数内部。

（5）ctrl+F5

【作用】：开始执行不调试，就是让你的代码运行起来，下面整个页面就是ctrl+F5代码运行起来的结果。

2.调试的时候查看程序当前信息

（1）查看临时变量的值（用的最多）

• 打开窗口的步骤

• 点开一个窗口后

我们使用下面的代码演示：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1

#include
int add(int x,int y) {
	return x + y;
}
int main() {
	int a = 10;
	int b = 20;
	int c = add(a,b);
	printf("%d\n",c);
	return 0;
}

• 下面我们查看变量a、b、c

 

• 执行之后 ，后面的代码同理

• 查看数组调用后的值（重要）

先看下面一段代码：需要将数组的地址作为参数传入函数内部。下面对其调试

#include
void test(int arr[],int len) {
	int i = 0;
	for (i = 0; i < len;i++) {
	
		printf("%d ",arr[i]);
	}
}
int main() {
	int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	test(arr,len);
	return 0;
}

• 代码为进入函数前

• 代码进入函数后，先看错误观察的做法

• 正确做法（重点）  

（2）查看内存信息

• 在这一步可以查看变量的地址，尤其是指针的时候这个很重要
• 打开内存窗口的步骤

我们使用下面的代码演示：

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

• 查看变量a与指针变量p

 

（3）查看调用堆栈（用的较少）

• 打开调用堆栈窗口

• 使用该窗口：清晰的反应函数的调用关系以及当前调用所处的位置。

（4）查看汇编信息（当查看函数栈帧空间的建立时有大用）

【第一种方式】调试开始之后，点击鼠标右键，选择选项

• 打开窗口

• 进入窗口后

【第二种方式】

• 打开窗口

• 进入窗口后（一样的内容）

（5）查看寄存器信息（用的较少）

• 窗口路径

• 打开窗口后：可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息

三、常见编程错误

我们知道，源码变成程序需要经历：编译（预处理、编译、汇编）、链接、运行，在每一个阶段发生的错误就对应每一种错误。

1.编译型错误（最简单）

• 在编译阶段发生的错误，也称语法错误；如变量名字打错，漏掉分号等
• 做法：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
• 举例：

2.链接型错误

• 在链接阶段，如忘记写头文件，会显示无法解析的外部符号；或者标识符写错或者不存在
• 举例1

• 举例2 

3.运行时错误（最难）

• 在代码运行起来后的错误：如运行的结果跟预期结果不一样，发生死循环等
• 做法：只能借助调试，一步一步查找

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想要减少bug就要细心，想要及时找出bug，就要多调试，多练