優秀程式猿偵錯技巧Debug與Release

2022-02-16 10:00:16

Bug

bug意為臭蟲，計算機術語裡就是么蛾子，對，你的程式又出么蛾子了。為什麼要叫bug？關於這個還有段有趣的歷史

有一天赫柏正愉快地敲著Mark Ⅱ的程式碼時，計算機突然就停止運作了，那時的計算機遠不如現在小巧，赫柏他們只能一個個排查計算機龐大的處理器群，經過一段時間的排查後停機原因終於被找到了。原來是一隻飛蛾被計算機的光和熱吸引，觸發了電腦的短路，當然這隻可憐的飛蛾也一命嗚呼了按理說一般人也就是把飛蛾拿走，然後重啟下電腦也就完事了，但赫柏顯然不是一般人她小心翼翼地把這隻飛蛾拿了下來，然後把它工工整整地粘在了記事本上… …

這就是歷史上第一個 bug 的誕生。

偵錯的重要性

我估計前期我們找 bug 都是用眼睛瞅，特別是我們這種大一的剛接觸的，現在還好，到了以後需要寫大工程的時候，眼瞅不頭疼的才是大哥，對於一個成熟程式設計師20%時間寫程式碼而80%時間在偵錯程式碼。
我們寫程式碼就是一個推理的過程，整個流程的正確與錯誤都是有跡可循的，推理的途徑就是這些跡象。
一名優秀的程式設計師就是一個優秀的偵探，找到跡象，順流而下是錯誤，順流而上是真相，偵錯就是我們破案的過程。

偵錯基本步驟

1.找錯（進行隔離，消除來定位錯誤）

2.知道錯因

3.尋找解決辦法

4.糾正，重測

Debug與Release

Debug（Debugging），即排錯，稱為偵錯版本，不作任何優化，包含偵錯資訊，便於我們偵錯程式。

Release ，即釋放，成為測試版本，往往進行各種優化，讓程式碼在大小和執行速度上都是最優的，面向使用者，可以很好的使用。但是！注意Release版本是沒法進行偵錯的，這種觀點僅限於我當前知識面的限制，實際上Release也是可以的，下面是大佬對我的指正意見：

快捷鍵

在偵錯過程中，掌握一些快捷鍵會大大增加我們的效率。以vs2019為例，我們先會設定斷點如圖（行標左側設定）

斷點設定在需檢查程式碼的任意位置，執行到這一步就會停下給我們報告。斷點完F5偵錯，執行視窗彈出後就會發現偵錯就會出現更多內容，我框出來的在之前記錄C語言學習時都有用到。

注意F5是偵錯，Ctrl+F5是執行，通常會使用會F5跳到想要的斷點處，有些電腦上比較裝怪，快捷鍵沒反應的，建議多按一個Fn鍵試試，Fn是功能輔助鍵，相當於一個開關，本質上 F5+Fn = F5。需要強調的是逐語句和逐過程，如果你想看每個細節，不放過每一個角落就用逐語句，兩者的力度是不一樣的，逐過程會跳過程式碼裡的函數部分。
vs玩家重點推薦 Ctrl+k+c，註釋選中行；Ctrl+k+u，取消註釋，熟練運用會很方便。

其餘還有很多不贅述，下面準備了超全的實用快捷鍵用法：

超全整理visual studio快捷鍵使用技巧

除了用偵錯驗證程式碼的正確性，還可以用於研究具體的問題，舉個栗子：
這道題是Nice的面試真題

請說明下面程式碼是否能正常運？執行結果是什麼？為什麼會出現這個結果？

int main()
{
int i = 0;
int arr[10] = { 0 };
for (i = 0; i <= 12; i++)
{
arr[i] = 0;
printf(「hehen」);
}
return 0;
}

這裡當我們開啟偵錯視窗直接開調：

很直觀的可以發現，哦，原來是i與arr[12]相同，我們發現在arr[12]改變時i第的值也會隨之改變，那我就直接取出他們都地址看一看是不是一樣的。

OMG，是一樣的。但我們這裡的偵錯只能看到現象，他底層的原理我們要自己思考。

其死迴圈的邏輯大致是這樣的，我們建立了一個變數i，arr，他們都是區域性變數，而區域性變數時放在棧上的，棧區上記憶體使用習慣是先使用高地址儲存空間，再使用低地址。這裡注意，我們開始給的十個大小的空間，i的變數是到12，這裡明顯是越界存取，但為什麼沒有報錯停下來？結合我們剛剛監視的結果，我們再把格局開啟：

陣列隨著下標的增長，地址是由低到高的變化，在我陣列適當越界時，如果i和arr之間的空間適當的話，就有可能使arr向後越界時就存取到了i，造成了迴圈變數的i改變，最終會死迴圈。

這種錯誤其實存在偶然性，首先i和arr[12]相同，只是恰巧，但如果我把i換成11，結果就大相徑庭了，我只形成了越界但沒有改變回圈變數i的值。其次，這個程式碼是嚴重依賴環境的，比如在VC 6.0裡面i和arr就是連續的，gcc裡面i和arr之間有一個空間。

打趣的是，我們在Release版本里面是不會報錯並且會停下來，其實在剛剛的截圖裡面也是會報錯的，但是！死迴圈停不下來，他根本沒時間來報錯。Rlease的優化並不是萬能的，不要期待利用Release版本來掩蓋程式碼的bug，最好的做法就是不要越界。

如何寫出易於偵錯（優秀）的程式碼

1.硬性要求執行正常

2.bug少（估計沒人敢保證零bug吧）

3.效率高

4.可讀性高

5.可維護性（容易修改與二創）

6.註釋（方便閱讀）

7.檔案齊全

常見的coding技巧

1.使用assert

意為斷言，在程式碼執行前設的前哨，比如我們函數傳參時，當我傳的內容變成空指標，後面如果函數進行解除參照操作，對於空指標解除參照是會造成程式崩潰的，是很危險的，所以我們用assert當監護人能快一步該訴我們問題在這裡；設定assert也是一個好習慣，面試官見了直呼老司機！

# include<assert.h>
void my_str(char* a, char* b)
{
	assert(a != NULL && b != NULL);//斷言
	while (*b != '')
	{
		*a = *b;
		b++;
		a++;
	}
	*a = *b;
}
int main()
{
	char arr[10] = {0};
	char arr2[] = "bit";
	my_str(NULL, arr2); // 故意設成NULL程式會崩潰
	printf("%sn", arr);

	return 0;
}

效果如上圖就會顯示斷言失敗。

2.儘量使用const

const常變數修飾符。

就上面模擬strcpy函數，如果有天有個內鬼改了你的程式碼，寫成 *b = *a，就拷反了，編譯器也會傻不拉嘰的輸出，儘管結果什麼都沒有。那怎麼辦呢？我在開頭就定義好

char* my_str(const char *a,const char* b)

這樣不管你咋改，我 *a,*b都是無法改變的。

注意const int *p=&a , const 在 * 左邊時，修飾的是指標指向的內容，指標變數不影響；在 * 右邊是，修飾指標本身，指標變數不能修改，其內容可以通過指標來改變。

3,形成良好的編碼風格

4.註釋！註釋！註釋！（好習慣講三次）

5.避免編碼陷阱

今天就到這裡了，摸了家人們，更多關於Debug與Release偵錯技巧的資料請關注it145.com其它相關文章！