【VS实用调试技巧】

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前言

提示:这里可以添加本文要记录的大概内容:

例如:随着人工智能的不断发展,机器学习这门技术也越来越重要,很多人都开启了学习机器学习,本文就介绍了机器学习的基础内容。


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

1、什么是bug

bug本意是昆虫”或“虫子”,现在一般是指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,简称程序漏洞。
“Bug” 的创始人格蕾丝·赫柏(Grace Murray Hopper),她是一位为美国海军工作的电脑专家,1947年9月9日,格蕾丝·赫柏对Harvard Mark II设置好17000个继电器进行编程后,技术人员正在进行整机运行时,它突然停止了工作。于是他们爬上去找原因,发现这台巨大的计算机内部一组继电器的触点之间有一只飞蛾,这显然是由于飞蛾受光和热的吸引,飞到了触点上,然后被高电压击死。所以在报告中,赫柏用胶条贴上飞蛾,并把“bug”来表示“一个在电脑程序里的错误”,“Bug”这个说法一直沿用到今天。
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2、 什么是调试(debug)?

当我们发现程序中存在的问题的时候,那下一步就是找到问题,并修复问题。
这个找问题的过程叫称为调试,英文叫debug(消灭bug)的意思。
调试一个程序,首先是承认出现了问题,然后通过各种手段去定位问题的位置,可能是逐过程的调试,也可能是隔离和屏蔽代码的方式,找到问题所的位置,然后确定错误产生的原因,再修复代码,重新测试。

3、 debug和release

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在VS上编写代码的时候,就能看到有debug和release两个选项,分别是什么意思呢?

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;程序员在写代码的时候,需要经常性的调试代码,就将这里设置为debug,这样编译产生的是debug版本的可执行程序,其中包含调试信息,是可以直接调试的。

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。当程序员写完代码,测试再对程序进行测试,直到程序员的质量符合交付给用户使用的标准,这个时候就会设置为release,编译产生的就是release版本的可执行程序,这个版本是用户使用的,无需包含调试信息等。

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对比可以看到从同一段代码,编译生成的可执行文件的大小,release版本明显要小,而debug版本明显大。

4、 VS调试快捷键

那程序员怎么调试代码呢?

4.1 环境准备

首先是环境的准备,需要一个支持调试的开发环境,我们上课使用VS,应该把VS上设置为debug,如图:
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4.2 调试快捷键

调试最常使用的几个快捷键:

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。在函数调用的地方,想进入函数观察细节,必须使用F11,如果使用F10,直接完成函数调用。
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。

F5:启动调试,经常用来直接跳到下一个断点处,一般是和F9配合使用。
F9:创建断点和取消断点
断点的作用是可以在程序的任意位置设置断点,打上断点就可以使得程序执行到想要的位置暂定执行,接下来我们就可以使用F10,F11这些快捷键,观察代码的执行细节。
条件断点:满足这个条件,才触发断点

VS更多快捷键的了解,请点击这里

5、 监视和内存观察

在调试的过程中我们如果要观察代码执行过程中,上下文环境中的变量的值,有哪些方法呢?这些观察的前提条件一定是开始调试后观察,比如:

#include <stdio.h>
int main()
{
    
    
 int arr[10] = {
    
     0 };
 int num = 100;
 char c = 'w';
 int i = 0;
 for (i = 0; i < 10; i++)
 {
    
    
 arr[i] = i;
 }
 return 0;
 }

5.1 监视

开始调试后,在菜单栏中【调试】->【窗口】->【监视】,打开任意一个监视窗口,输入想要观察的对象就行。
打开监视窗口:
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在监视窗口中观察:
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5.2 内存

如果监视窗口看的不够仔细,也是可以观察变量在内存中的存储情况,还是在【调试】->【窗口】->【内存】

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在内存窗口中观察数据:
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在打开内存窗⼝后,要在地址栏输入:arr,&num,&c,这类地址,就能观察到该地址处的数据。

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6、 调试举例1

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7、 调试举例2

在VS2019、X86、Debug 的环境下,编译器不做任何优化的话,下面代码执行的结果是啥?
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程序运行,死循环了,调试看看为什么?
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调试可以上面程序的内存布局如下:
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1. 栈区内存的使用习惯是从高地址向低地址使用的,所以变量i的地址是较大的。arr数组的地址整体是小于i的地址。

2. 数组在内存中的存放是:随着下标的增长,地址是由低到高变化的。
所以根据代码,就能理解为什么是上边的代码布局了。
如果是上边的内存布局,那随着数组下标的增长,往后越界就有可能覆盖到i,这样就可能造成死循环的。

这里肯定有同学有疑问:为什么i和arr数组之间恰好空出来2个整型的空间呢?这里确实是巧合,在不同的编译器下可能中间的空出的空间大小是不一样的,代码中这些变量内存的分配和地址分配是编译器指定的,所以的不同的编译器之间就有差异了。所以这个题目是和环境相关的。
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从这个理解我们能够体会到调试的重要性,只有调试才能观察到程序内部执行的细节,就像医生给病人做B超,CT一样。

8、编程常见错误归类

8.1 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。一般是因为:

• 标识符名不存在
• 拼写错误
• 头文件没包含
• 引用的库不存在

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8.1 编译型错误

编译型错误一般都是语法错误,这类错误一般看错误信息就能找到一些蛛丝马迹的,双击错误信息也能初步的跳转到代码错误的地⽅。编译错误,随着语言的熟练掌握,会越来越少,也容易解决。
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8.3 运行时错误

运行时错误,是千变万化的,需要借助调试,逐步定位问题,调试解决的是运行时问题。

总结

好了,本篇博客到这里就结束了,如果有更好的观点,请及时留言,我会认真观看并学习。
不积硅步,无以至千里;不积小流,无以成江海。

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