论程序员的基本素养是什么？带你玩转最全的实用调试技巧

Posted 2021-10-23 周周汪

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了论程序员的基本素养是什么？带你玩转最全的实用调试技巧相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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本章重点

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

什么是bug？

关于什么是bug，我相信在座的各位都非常了解，玩游戏的同志们更是耳闻能详了。
大家有没有发现它还有一个虫子，小昆虫的意思，为什么呢？
这张图片是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。所以以bug命名来表达计算机程序出现故障。

调试是什么？有多重要？

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。

调试是什么？

我们是如何写代码的？
又是如何排查出现的问题的呢？
我们要拒绝-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。

上述代码在Debug环境的结果展示：

上述代码在Release环境的结果展示：
Debug和Release反汇编展示对比：

我们可以明显地发现，Release版本优化精简了很多代码。

所以我们说调试就是在Debug版本的环境中，找代码中潜伏的问题的一个过程。

那编译器进行了哪些优化呢？请看如下代码：

#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;
}

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。那他们之间有什么区别呢？就是因为优化导致的。Release版本是无法调试的。

那么这里为什么会导致死循环呢
1：首先这是在Windows VS环境下的代码，运行结果是死循环
原因：

局部变量是放在栈区的
栈区的使用习惯是先使用高地址，后使用低地址，及先为i=0开辟一定的内存空间，根据压栈原理，arr[]在i=0上开辟一片内存空间，但是在VS编译器上，两者之间有两个元素的间隔，如图
而数组元素的地址也是随下标的增加而增加的，随着下标的增加，可能导致越界造成死循环

windows环境调试介绍

注：Linux开发环境调试工具是gdb

1. 调试环境的准备

在环境中选择 debug 选项，才能使代码正常调试。

2. 学会快捷键

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。
F9
创建断点和取消断点断点的重要作用，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。
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。
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（这是最长用的）。
CTRL + F5
开始执行不调试，如果你想让程序直接运行起来而不调试就可以直接使用。
点击查看更多快捷键

3. 调试的时候查看程序当前信息

查看临时变量的值

调试起来之后，用于观察变量的值
任意一个监视窗口都可以

查看内存信息

调试起来之后，用于观察内存信息

查看调用堆栈

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。

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】：

（2）第二种方式：

查看寄存器信息

可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息。

4.多多动手，尝试调试，才能有进步

一定要熟练掌握调试技巧
初学者可能80%的时间在写代码，20%的时间在调试。但是一个程序员可能20%的时间在写程序，但是80%的时间在调试。
我们所讲的都是一些简单的调试。以后可能会出现很复杂调试场景：多线程程序的调试等。
多多使用快捷键，提升效率

如何写出好（易于调试）的代码

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

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

const修饰指针变量的时候：

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。
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。

模拟实现一个strlen函数参考代码：

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int my_strlen(const char *str)
{
int count = 0;
assert(str != NULL);
while(*str)//判断字符串是否结束
{
count++;
str++;
}
return count;
}
int main()
{
const char* p = "abcdef";
//测试
int len = my_strlen(p);
printf("len = %d\\n", len);
return 0;
}