C语言|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)

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  • 本章重点
  • 什么是bug?
  • 调试是什么?有多重要?
    • 调试是什么?
    • 调试的基本步骤
  • Debug和Release的介绍。
  • windows环境调试介绍
    • 1. 调试环境的准备
    • 2. 学会快捷键
    • 3. 调试的时候查看程序当前信息
      • 查看临时变量的值
      • 查看内存信息
      • 查看汇编信息
      • 查看寄存器信息
    • 4.多多动手,尝试调试,才能有进步
  • 如何写出好(易于调试)的代码
  • 编程常见的错误

秃头侠们好呀,今天来聊聊程序员基本素养的那些事!
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。C语言|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)
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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?
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又是如何排查出现的问题的呢?
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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:
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上述代码在Release环境的结果展示:
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Debug和Release反汇编展示对比:
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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 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:
  1. 局部变量是放在栈区的
  2. 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
  3. 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
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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。
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2. 学会快捷键 C语言|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)
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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
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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
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查看调用堆栈
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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】:
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(2)第二种方式:
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查看寄存器信息
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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:
  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
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。
模拟实现一个strlen函数 参考代码:
#include #include 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; }

这里的const修饰字符串和assert检查是否为空指针都是提高代码质量的方式。
编程常见的错误 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。
链接型错误
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。
运行时错误
借助调试,逐步定位问题。最难搞。
所以我们开始一项工程前
  1. 先有条理有逻辑地计划代码
  2. 从而仔细规范地编程代码
  3. 最后一步一步调试完成代码
相信在不久以后,你我都能成为一个优秀的程序员。
这期就到这里啦,感谢阅读,我们下期再见
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