C语言有这个就够了七.实用调试技巧

Posted 2022-10-18

（一）什么是BUG

历史上第一个bug

导致程序运行错误的对象

（二）调试是什么

调试就是破案的过程，因为有人写代码是这样的：

1.调试

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.调试的基本步骤

• 发现错误的存在
• 以隔离，消除等方式对错误进行定位
• 确定错误的产生原因
• 提出纠正错误的解决办法
• 对程序错误予以改正，重新测试

3.debug和release的介绍

debug称为调试版本，它包含调试信息，且不做任何优化，便于存程序员调试程序

release称为发布版本,它往往是进行了各种优化,使程序在代码大小和运行速度上都是最优的,以便用户使用

我们可以看到，同一个代码，在不同版本下，内存大小不同。

同样对于这个代码：

#include <stdio.h>
int main()

  int i = 0;
  int arr[10] =  0 ;
  for (i = 0; i <= 12; i++)
  
    arr[i] = 0;
    printf("gaga\\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；

这样看来，release的确会优化。

（三） Windows环境调试介绍

1.准备

选择debug模式

2.快捷键

2.1 F5

启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。

注：F5通常与F9配合使用（在代码错误处用F9设置断点，用F5直接跳到断点处）

2.2 F9

创建断点和取消断点（代码执行到断点处停下来）

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。

2.3 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。

2.4 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（这是最常用的）

3.调试的时候查看程序当前信息

合理运用，可以更快找出bug。

（四） 一些调试的实例

1.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; 

我们发现i=3时，ret为12，结果错误；

仔细分析，发现ret未初始化；

在​​ int j=0;​​​前增加​​ret=1;​​

2.研究程序死循环的原因

#include <stdio.h>
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("gaga\\n");
  
  return 0;

1.栈区的默认使用规则：

先使用高地址处的空间

再使用低地址处的空间

2.数组随着下标的增长，地址由低到高变化

3.过程中数组越界可能可能遇到i，在越界改变时可能把i变为0，导致程序死循环

（五）如何写出好代码

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

2.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

3.案例模拟实现strcpy

#include<stdio.h>
int main()

  char arr1[] = "#########";
  char arr2[] = "ajfhk";
  strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

那为什么没有打印后面的#######？

通过调试发现：

拷贝了一个\\0过去，打印时遇到\\0停止

自己的strcpy

5分

#include<stdio.h>
void my_strcpy(char* dest, char* src)

  while (*src != \\0)
  
    *dest = *src;
    src++;
    dest++;
  
  *dest = *src;//0

int main()

  char arr1[] = "#########";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

6分

#include<stdio.h>
void my_strcpy(char* dest, char* src)

  while (*dest++ = *src++)
  
    ;
  


int main()

  char arr1[] = "#########";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

7分

#include<stdio.h>

void my_strcpy(char* dest, char* src)

  if (dest != NULL && src != NULL)
  
    while (*dest++ = *src++)
    
      ;
    
  


int main()

  char arr1[] = "#########";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

防止输入为NULL的时候，整个程序崩盘；但这种更改方式也没有进行拷贝，而且没提示；

8分

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(char* dest, char* src)

  assert(dest != NULL);//断言
  assert(src != NULL);
    while (*dest++ = *src++)
    
      ;
    


int main()

  char arr1[] = "#########";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

通过assert判断，并且及时报错

但是，当程序员写反时*src++=*dest++，依然有可能运行成功（只要arr1<arr2）

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(char* dest, char* src)

  assert(dest != NULL);
  assert(src != NULL);
    while (*src++=*dest++)
    
      ;
    


int main()

  char arr1[] = "#####";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

9分

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(char* dest, const char* src)//加上const,反了会报错。

  assert(dest != NULL);
  assert(src != NULL);
    while (*dest++ = *src++)
    
      ;
    


int main()

  char arr1[] = "#####";
  char arr2[] = "ajfhk";
  my_strcpy(arr1, arr2);
  printf("%s\\n", arr1);
  return 0;

const使变量不能改变，注意

#include<stdio.h>
int main()

  const int num = 10;
  int* p = &num;
  *p = 20;
  printf("%d\\n", num);
  return 0;

这里p改变了一个我们主观上不想改变的值，

#include<stdio.h>
int main()

  const int num = 10;
  int n=100;
  const int* p = &num;//即使写错了，也能报错
  //const放在*左边时，修饰*p,也就是说：不能通过p来改变*p（num）的值
  *p = 20;
  printf("%d\\n", num);
  return 0;

#include<stdio.h>
int main()

  const int num = 10;
  int*const p = &num;
  //const放在*右边时，修饰p,也就是说：不能改变p的值
  *p = 20;
  int n=10;
  p=&n;
  printf("%d\\n", num);
  return 0;

10分

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
char*my_strcpy(char* dest, const char* src)//加上const,反了会报错。

  char*ret=dest;
  assert(dest != NULL);
  assert(src != NULL);
    while (*dest++ = *src++)//把src指向的字符串拷贝到dest指向的字符串，包含\\0
    
      ;
    
  return ret;


int main()

  char arr1[] = "#####";
  char arr2[] = "ajfhk";
  printf("%s\\n",my_strcpy(arr1, arr2));//返回值时另一个函数的参数
  return 0;

4.案例模拟实现strlen

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int my_strlen(const char* str)//*str指向的内容不会被改变，但是指针的位置可以改变

  int count = 0;
  assert(str != NULL);
  while (* str != \\0)
  
    count++;
    str++;
  
  return count;


int main()

  char arr[] = "abcdef";
  int len = my_strlen(arr);
  printf("%d\\n", len);
  return 0;

​（七）编程常见的错误

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。

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。

3.运行时错误

借助调试，逐步定位问题,最难搞。