【C语言】实用调试技巧

一、调试是什么？有多重要？

       所有发送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腾而上，这就是推理的途径。

1.1 调试是什么？

调试又称除错，是发现和减少计算机程序或者电子仪器设备中程序错误的一个过程。

1.2 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方法
• 对程序错误予以改正，重新测试

1.3 Debug和Release的介绍

Debug通常称为调试版本，他包含调试信息，并且不作任何优化，便于程序员调试程序

Release称为发布版本，他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，以便用户很好的使用

二、Windows环境调试介绍

最常用的几个快捷键：

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行函数内部

三、如何写出好（易于调试）的代码

3.1 优秀的代码

1. 代码运行很正常
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

• 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

3.2 模拟实现strcpy

char* strcpy(char* dst, const char* src)
{
    char* cp = dst;
    assert(dst && src);

    while (*cp++ = *src++)
        ;
    return dst;
}

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以改变。

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

size_t strlen(char* src)
{
    assert(src);
    int cnt = 0;
    while (*src)
    {
        src++;
        cnt++;
    }
    return cnt;
}

四、编程常见的错误

编译性错误

编译性错误是在程序编译阶段发生的错误，它们会阻止程序的编译。常见的编译性错误包括：

• 语法错误：例如拼写错误、缺少分号、括号不匹配等。
• 类型错误：例如将一个整数赋值给一个字符串变量。
• 变量未声明：使用未声明的变量。
• 函数签名不匹配：函数的返回类型或参数类型与声明不匹配。

链接性错误

链接性错误通常在编译完成后，在将代码和库文件链接成可执行程序时发生。常见的链接性错误包括：

• 缺少库文件：程序使用了某个库或函数，但链接器找不到相应的库文件。
• 多重定义：同一个符号（例如函数或变量）在多个源文件中定义，导致链接器无法确定哪个定义是正确的。
• 未定义的符号：调用了一个函数或使用了一个变量，但是链接器在程序中找不到它的定义。

运行时错误

运行时错误是在程序运行时发生的错误，通常由程序的逻辑或外部环境因素引起。常见的运行时错误包括：

• 空指针引用：访问一个空指针或未初始化的指针。
• 数组越界：访问数组中不存在的元素。
• 除以零：在计算中除以零。
• 内存泄漏：动态分配内存后未正确释放，导致内存资源浪费。
• 死循环：由于程序逻辑错误导致无限循环。