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 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。
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1. 什么是bug

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。  

2. 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。
我们是如何写代码的?

 又是如何排查出现的问题的呢?

拒绝-迷信式调试!!!!

2.1 调试是什么?
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。
2.2 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
2.3 Debug 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。

                                                                                

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。
3. Windows 环境调试介绍
在环境中选择 debug 选项,才能使代码正常调试。
3.2 学会快捷键
最常使用的几个快捷键:
F5
启动调试,经常用来直接跳到下一个断点处。
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。
3.3 调试的时候查看程序当前信息

 4.多多动手,尝试调试,才能有进步。

(1)一定要熟练掌握调试技巧。
(2)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。
(3)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。
(4)多多使用快捷键,提升效率。
5. 一些调试的实例
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;
}

这时候我们如果 3 ,期待输出 9 ,但实际输出的是 15
why?
这里就需要我们运用上面的调试知识和监视窗口来解决,大家可以私下试试。
正确的代码:
int main()
{
   int i = 0;
   int sum = 0;//保存最终结果
   int n = 0;
   scanf("%d", &n);
   for(i=1; i<=n; i++)
  {
   int ret = 1;//保存n的阶乘
   int j = 0;
   for(j=1; j<=i; j++)
   {
   ret *= j;
   }
   sum += ret;
  }
   printf("%d\n", sum);
   return 0;
}

这里我们就得找我们问题。
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. 调试的时候我们心里有数。

5.2 实例二

#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;
}

 研究程序死循环的原因。

6. 如何写出好(易于调试)的代码
6.1 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:
1. 使用 assert
2. 尽量使用 const
3. 养成良好的编码风格
4. 添加必要的注释
5. 避免编码的陷阱。
6.2 示范:
模拟实现库函数: strcpy
#include <stdio.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;
}

assert()函数是断言的意思,可以在括号里面放上任何你想判断的条件,提前检查条件是否有错,防止在运行时出错。实用此函数必须使用头函数文件名#include<assert.h>。

6.3 const 的作用
#include <stdio.h>

void test1()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test2()
{
     //代码2
    int n = 10;
    int m = 20;
    const int* p = &n;
    *p = 20;//ok?
    p = &m; //ok?
}
void test3()
{
    int n = 10;
    int m = 20;
    int *const p = &n;
    *p = 20; //ok?
    p = &m;  //ok?
}
int main()
{
    //测试无cosnt的
   test1();
    //测试const放在*的左边
    test2();
    //测试const放在*的右边
    test3();
    return 0;
}
结论:
const 修饰指针变量的时候:
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。

7. 编程常见的错误
7.1 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。
7.2 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
7.3 运行时错误
借助调试,逐步定位问题。最难搞。
温馨提示:
做一个有心人,积累排错经验。

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