C语言调试示例

今天运用调试解决了一个bug，想和大家分享一下：
程序如下：

#include 

int main()
{
 int i = 0;
 int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 for(i=0; i<=12; i++)
 {
 arr[i] = 0;
 printf("hehe\n");
 }
 return 0;
}

大家可以思考一下在VS2022、Debug、X86环境下运行以上代码的结果是什么，并跑一下程序，看看运行结果与自己预料的结果是否一样。

在跑代码以前，很多小伙伴大概会以为运行结果就是打印12次"hehe"字符串，但是程序跑出来的结果却是死循环，运行结果如下：

那么很多很多小伙伴就会思考：为什么运行结果是个死循环呢，为了接诶巨额这个问题，我们就要运用调试来解决了。
再循环处设置断点，开始调试，并进行监视


输入要进行监视的变量：

单步执行，i<=11的时候变量的值都正确，我们重点看i=12的时候对应的变量变化。


我们可以发现，当i=12循环结束的时候，执行arr[i] = 0;语句之后，i的值变成了0，依旧满足循环条件，无法跳出循环，造成了死循环，那么为什么在执行完arr[i]=0之后，i的值就变为0了呢？为了解决这个问题，我们就要找到i的地址了

监视i的地址，我们发现i与数组首地址差了48，也就是12个int型数据的大小，而arr[12]地址与arr首地址也差了12个int型数据的大小，因此，我们再监视arr[12]的地址。

我们发现，arr[12]与i的地址一样，对arr[12]进行修改就是对i进行修改，所以会造成死循环。

到此为止，为什么会造成死循环我们解决了，但是还有一个问题，那么就是为什么i的地址与arr[12]的地址一样吗，这只是巧合吗？

在查阅了一些资料后，我明白了其中的原因。
在VS2022、Debug、X86环境下的栈内存中，默认先使用高地址的内存空间，再使用低地址的内存空间，同时数组随着下标的增长，地址是由低到高进行变化的，以本程序为例，为arr数组和i分配的空间示意图如下：

由图示可以看出，arr和i的内存分布并不是仅仅挨在一起的，而是中间隔了一段距离，至于中间隔几个距离，这个就与编译器有关，VS2022、Debug、X86之间是2个int型，在Linux中，就隔了1个int型，所以越界访问后就造成了死循环。

当然，如果将环境换成Debug、X64或者Release，或者将arr数组的定义在前，i的定义在后，那么将会打印13个"hehe"并提示数组越界错误。

这段程序最本质的错误就是数组越界，我们在写程序的过程中，一定不要数组越界，否则可能会造成无法预知的错误。

从这个例子中我们可以看到调试的重要性，在遇到一些bug时，如果我们不进行调试，那么将很难发现其中的错误。