C语言—实用调试技巧

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C语言—实用调试技巧。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

什么是bug?

C语言—实用调试技巧

第一次被发现的导致计算机错误的飞蛾,也是第一个计算机程序错误。

计算机程序或者硬件里面存在的这种缺陷—bug(程序错误或程序缺陷)

调试是什么?有多重要?

找bug的过程—调试

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。

什么是调试

迷信式调试

C语言—实用调试技巧
这种迷信式调试是错误的,要拒绝迷信式调试。

调试(英语:Debugging / 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

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

Debug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。

VS编译器中的Debug和Release版本:
C语言—实用调试技巧

实例一:

#include <stdio.h>

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		arr[i] = i + 1;
	}


	return 0;
}

在Debug环境中生成的可执行程序:

C语言—实用调试技巧

C语言—实用调试技巧

在Release环境中生成的可执行程序:

C语言—实用调试技巧

C语言—实用调试技巧

注:

  • Release版本是不能进行调试的
  • Release版本和Debug版本会有一些运行的差异,因为Release版本会自主的对代码进行各种优化,而优化了之后可能会产生结果跟Debug版本是不相同的
  • Release版本要比Debug版本生成的可执行程序的大小要小得多,因为Release版本进行了各种优化而Debug版本包含调试信息并且不作任何优化。

Windows环境调试介绍

注:linux开发环境调试工具是gdb,详情了解Linux环境基础开发工具使用

调试环境的准备

C语言—实用调试技巧

注:在环境中选择 debug 选项,才能使代码正常调试。

快捷键的使用

C语言—实用调试技巧

最常使用的几个快捷键:

  • F5:启动调试,经常用来直接调到下一个断点处。(F5跳转到程序执行过程中的逻辑上的下一个断点)
  • F9:创建断点和取消断点 断点的重要作用是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。

C语言—实用调试技巧
注:F9和F5是配合使用的,这样可以提高调试的效率

  • 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。

C语言—实用调试技巧

  • 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得执行逻辑可以进入到函数内部(这是最常用的)。

C语言—实用调试技巧

  • CTRL + F5:开始执行不调试,如果想让程序直接运行起来而不调试就可以直接使用

C语言—实用调试技巧

注:开始执行不调试即使剩了断点也可以不调试

调试的时候查看程序当前信息

查看断点信息

在调试开始之后,用于观察断点信息。

C语言—实用调试技巧

查看临时变量的值

在调试开始之后,用于观察变量的值。

C语言—实用调试技巧

在写代码的过程中监视窗口里面其实就是观察程序里面的相关信息。监视窗口里想观察什么把合理的合法的表达式放到监视窗口里就可以了。

C语言—实用调试技巧
自动监视窗口会监视谁要看谁的信息这都是编译器自动加进去的,自动窗口会自动的把某一些变量的值放进去监视不要了去掉。自动窗口中的数据的变化和监视窗口是一样的效果,但是监视窗口中的内容想看一直是存在的不会自动删除掉,不想要时可以删除。而自动窗口会根据自己的情况自动添加和删除信息。

一般情况下,程序员用的是监视窗口

查看局部变量的值

在调试开始之后,用于观察局部变量的值。

C语言—实用调试技巧

局部变量窗口监视的是程序执行到当前位置时的上下文环境中的局部变量,它会自主放到这个地方进行相关的监视

查看内存信息

在调试开始之后,用于观察内存信息。

C语言—实用调试技巧

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】:
C语言—实用调试技巧

(2)第二种方式:

C语言—实用调试技巧

可以切换到汇编代码。

查看寄存器信息

在调试开始之后,用于观察寄存器信息。
C语言—实用调试技巧

C语言—实用调试技巧
可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息。

程序在运行的过程中寄存器的值随时发生变化

查看调用堆栈

在调试开始之后,用于查看函数调用的相关信息。
C语言—实用调试技巧
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。

函数调用堆栈反馈的是函数调用逻辑

补充条件断点的使用:

C语言—实用调试技巧

注意:

  • 上面所提到的都是一些简单的调试。 以后可能会出现很复杂调试场景,例如:多线程程序的调试等。
  • 多多使用快捷键,提升效率。

一些调试的实例

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;
}

这时候如果输入3,期待输出9,但实际输出的是15。因为每次循环时(累加阶乘时)ret未置成1。

解决问题时要注意:

  1. 首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。
  2. 实际上手调试很有必要。
  3. 调试的时候我们要心里有数(预期)。

调试解决的就是运行时错误

实例二:(经典笔试题)

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

运行结果是死循环。因为i和arr是两个局部变量,先创建i再创建arr,局部变量是存放在栈区上的,栈区的使用习惯是先使用高地址空间再使用低地址空间,所以内存的布局就是下图这样的。因为数组随着下标的增长地址是由低到高变化的,所以数组如果用下标来进行访问的时候只要适当的往后越界就有可能覆盖上i,就有可能导致程序的死循环 。

代码调试过程:

C语言—实用调试技巧
局部变量在栈区中的分布:
C语言—实用调试技巧

注:

  • 当程序出现死循环时,它在死循环的一直运行没有机会报错
  • 局部变量是放在栈区上的
  • 栈区内存的使用习惯是:先使用高地址空间,再使用低地址空间
  • 数组随着下标的增长地址是由低到高变化的
  • 上面i和arr的分布在VC6.0编译器下是存在0个整形的;在GCC编译器下是存在1个整型的;在VS编译器下是存在2个整型的
  • 栈的存储结构以及写代码的顺序完全有机会有可能导致程序死循环

补充:

release版本可能会优化代码

C语言—实用调试技巧

运行结果是在release版本中没有死循环,release版本是做过优化的

C语言—实用调试技巧
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(编译器在release版本进行了优化)。

如何写出好(易于调试)的代码

优秀的代码:

  1. 代码运行正常
  2. bug很少
  3. 效率高
  4. 可读性高
  5. 可维护性高
  6. 注释清晰
  7. 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

注:作为一名合格的程序员要预防发生错误,通过编码的技巧减少程序中错误的可能性。

实例一:

模拟实现库函数:strcpy

strcpy函数的使用:

C语言—实用调试技巧

#include <string.h>

int main()
{
	char arr1[20] = "xxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "hello";

	strcpy(arr1, arr2); //hello\0xxxx\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0
	printf("%s\n", arr1);  //hello

	return 0;
}

strcpy()函数:是将一个字符串复制到另一块空间地址中的函数,‘\0’是停止拷贝的终止条件,同时也会将 ‘\0’ 复制到目标空间。

strcpy函数的模拟实现:

#include <assert.h>


//strcpy函数:把src指向的内容拷贝放进dest指向的空间中
//从本质上讲,希望dest指向的内容被修改,src指向的内容不应该被修改

//strcpy 这个库函数 其实返回的是目标空间的起始地址

char* my_strcpy(char* dest, const char * src)
{
	assert(src != NULL);//断言
	assert(dest != NULL);//断言
	char* ret = dest;
	while (*dest++ = *src++)
	{
		;//hello的拷贝
	}

	return ret;//返回目标空间的起始地址
}



int main()
{
	
	char arr1[20] = "xxxxxxxxxxx";
	char arr2[] = "hello";
	//1. 目标空间的起始地址,2. 源空间的起始地址
	printf("%s\n", my_strcpy(arr1, arr2));//链式访问
	return 0;
}

实例二:

模拟实现库函数:strlen

strlen函数用于求字符串长度

#include <assert.h>

size_t my_strlen(const char* str)
{
	//assert(str != NULL);
	assert(str);
	size_t count = 0;

	while (*str != '\0')
	{
		count++;
		str++;
	}
	return count;
}

int main()
{
	char arr[] = "abc";
	int len = my_strlen(arr);
	printf("%d\n", len);

	return 0;
}

注:

  • 空指针不能解引用操作的,不能直接进行内存访问的
  • assert()—断言(如果满足某个条件时不允许发生某些事情时断言就会报错)
  • 当assert()断言时不期望某一些事情发生,当这些事情发生时assert()就会把这些错误信息报给程序员,让程序员明确知道这个错误在哪个文件的哪一行,从而很快的定位问题所在
  • assert()函数如果函数传递过来的参数使得assert函数中的条件为真什么事情都不发生,如果这个条件为假断言就会报错
  • assert函数使代码很容易可以发现问题并且把问题抛出来确定问题所在
  • assert()是一个宏,使用时引入头文件assert.h

总结:

  1. 分析参数的设计(命名,类型),返回值类型的设计
  2. 野指针的危害。
  3. assert的使用。
  4. 参数部分 const 的使用以及const修饰指针的作用
  5. 注释的添加

const的作用

实例一:

int main()
{

	//const 修饰变量,这个变量就被称为常变量,不能被修改,但是本质上还是变量

	const int num = 10;
	//num = 20;//err

	const int* p = &num;   //等价于int const * p = &num;
	int n = 100;
	//const 如果放在*的左边,修饰的是*p,表示指针指向的内容,是不能通过指针来改变的,但是指针变量本身是可以修改的      

	//*p = 20;  err
	p = &n;

	printf("%d\n", num);

	return 0;
}
 

注:const 如果放在*的左边,修饰的是指针指向的内容,是不能通过指针来改变的,但是指针变量本身是可以修改的。

实例二:

int main()
{
	//const 修饰变量,这个变量就被称为常变量,不能被修改,但是本质上还是变量

	const int num = 10;
	//num = 20;//err

	int* const p = &num;
	int n = 100;

	//const 如果放在*的右边,修饰的是指针变量p,表示指针变量不能被改变,但是指针z指向的内容是可以被改变的

	*p = 20;
	//p = &n;//err

	printf("%d\n", num);

	return 0;
}
 

注:const 如果放在*的右边,修饰的是指针变量,表示指针变量不能被改变,但是指针指针的内容是可以被改变的。

const修饰指针变量总结:

  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

补充:

  • int const * const * const p 第一个const修饰的是**p 第二个const修饰的是*p 第三个const修饰的是p
  • 鲁棒性和健壮性是一个意思
  • VS编译器中__cdecl—函数调用约定(函数调用传参时传参顺序由函数调用约定决定的,函数调用约定决定了函数调用里面的一些细节的一些规则)

编程常见的错误

常见的错误分类:

  • 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。

注:编译型错误一般指的是语法错误

  • 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。

注:链接型错误出现的可能要么这个符号就不存在,要么符号写错了

  • 运行时错误
    借助调试,逐步定位问题。最难搞。

补充:extern用于声明外部符号文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-443794.html

到了这里,关于C语言—实用调试技巧的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • C语言—实用调试技巧

    第一次被发现的导致计算机错误的飞蛾,也是第一个计算机程序错误。 计算机程序或者硬件里面存在的这种缺陷—bug(程序错误或程序缺陷) 找bug的过程—调试 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

    2024年02月04日
    浏览(38)
  • C语言的实用调试技巧

    1、什么是 bug ? 2、调试是什么?有多重要? 3、debug 和 release 的介绍。 4、windows 环境调试介绍。 5、一些调试的实例。 6、如何写出好(易于调试)的代码。 7、编程常见的错误。 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    2024年02月11日
    浏览(40)
  • C语言调试实用技巧之 2

    今天也给大家介绍一些调试技巧 1.2.1assert()//断言 用assert代替if语句 提示:assert是宏,不是函数 需要包含的头文件assert.h assert(表达式) 如果表达式为假,程序就会报错:”断言失败“ 如:assert(dest != NULL); 提示: a 在debug版本中,if在任何情况下都会执行,浪费时间

    2024年02月14日
    浏览(43)
  • 【初阶C语言】实用调试技巧(详细介绍)

    Bug一词的原意是“昆虫”或“虫子”;而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,人们也叫它“bug”。“Bug”的创始人格蕾丝·赫柏(Grace Murray Hopper),是一位为美国海军工作的电脑专家,也是最早将人类语言融入到电脑程序的人之一。而代表电脑程序出错

    2023年04月09日
    浏览(45)
  • jQuery第一次接触

    jQuery是一个轻量级js库 1.下载jquery库,网址Download jQuery | jQuery npm i jquery 2.还可以从cdn中载入jquery script src=\\\"https://cdn.staticfile.org/jquery/1.10.2/jquery.min.js\\\" 3.j代表js,query代表查询,jQuery可以进行查询的js语言,主要用来查询html元素 4.基础语法$(selector).action(),其中selector代表要进行操

    2024年02月12日
    浏览(43)
  • 新学期第一次课

    在信息化飞速发展的今天,大数据技术的应用日益广泛,其重要性也日益凸显。对于大数据学院的同学来说,掌握行业前沿技术是至关重要的。本篇文章将详细指导同学们如何加入QQ群、云班课,并学会使用思维导图和CSDN博客。 我们有两个QQ群,分别是2021计应1班行业前沿技

    2024年02月10日
    浏览(39)
  • 第一次面试复盘

    这个秋招到目前为止第一次拿到了面试机会,虽然是小公司,但是人家是有官网的!!!很爱!先赶紧复盘一下,因为还有很多笔试没有复盘。 你们的数学建模解决了什么问题?你觉得你们为什么能拿到这个成绩 说下对java这门语言的了解 它是一种面向对象的编程语言,所以

    2024年01月22日
    浏览(44)
  • python 第一次作业

    因为笔者有一些 c/c++ 语言的基础,所以应该学 python 会稍微简单一些 输入的时候所有的输入都是字符串类型,我们需要进行类型转换 参见资源里面的第三题和第四题,为了方便起见,直接把代码贴在下面

    2024年03月25日
    浏览(50)
  • 第一次作业

    作业内容:1,atd和crond的区别                   2,指定在2023/08/26 09:00将时间写入testmail.txt文件中                   3,指定在每天凌晨4:00将该时间点之前的系统日志信息备份到个目录下(/var/log/messages ),备份后日志文件名显示格式logfileYY-MM-DD HH-MM 1、运行方式不同

    2023年04月20日
    浏览(43)
  • 树莓派第一次开机

    树莓派由英国的树莓派基金会发行,旨在通过发行这个廉价开源的可随意破解的微型计算机,推动中小学编程教育,发行之后很快在全世界的开源创客圈中流行。截止到2018年10月,最新版本的树莓派主板是3B+,国内某宝上卖230元左右,还有更微型的树莓派主板Zero,国内某宝卖

    2024年02月13日
    浏览(48)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包