VS实用调试技巧

原创已于 2023-10-23 09:23:41 修改 · 211 阅读

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#visual studio

于 2023-10-23 09:22:15 首次发布

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作的电脑专家，1947年9月9日，格蕾丝·赫柏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。
在这里插入图片描述

2. 什么是调试？

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。

3. debug和release

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，就使用debug版本。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，可以直接调试的。

Release 称为发布版本，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。

编译生成的可执行文件的大小，release版本小，而debug版本大。

4. VS调试快捷键

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，这里以VS为例，应该把VS上设置为debug，如图：
在这里插入图片描述

4.2 调试快捷键

我一直认为“工欲善其事，必先利其器”，为了提高开发效率，掌握常用的快捷键就显得尤为重要，下面是我对快捷键的一些总结。

常用的快捷键：
F9： 创建和取消断点。
断点： 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。
条件断点： 满足这个条件，才触发断点。

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。
F10： 逐过程，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，每次都执行一条语句。这个快捷键可以进入函数内部。
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。
其他快捷键：https://blog.youkuaiyun.com/mrlisky/article/details/72622009

5. 监视和内存观察

调试的过程中，要观察代码执行的过程，环境中变量的值。这些观察的前提条件一定是开始调试后观察（小编刚开始就没找到监视和内存窗口，最后发现是没有开始调试，大家千万要记住哦），例如：

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

5.1 监视

开始调试后，点击菜单栏【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。
打开监视窗口：
在这里插入图片描述
在监视窗口中观察：

5.2 内存

点击菜单栏中【调试】->【窗口】->【内存】
打开内存窗口：
在这里插入图片描述
内存窗口观察数据：

在打开内存窗口后，要在地址栏输入：&arr就能观察到该地址处的数据。

除此之外，在调试的窗口中还有：自动窗口，局部变量，反汇编、寄存器等窗口等。

6. 调试举例：

在VS2019、X86、Debug 的环境下，编译器不做任何优化，下面代码执行的结果什么？

#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;
}

程序运行，死循环了，调试可以看到上面程序的内存布局如下：
在这里插入图片描述

栈区内存的使用是从高地址向低地址，所以变量i的地址较大。arr数组的地址整体小于i的地址。
数组在内存中随着下标的增长，地址由低到高变化。上面内存布局，随着数组下标的增长，往后越界就有可能覆盖到i，造成死循环。
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。不同的编译器下可能空出的空间大小是不一样，代码中这些变量的内存和地址分配是由编译器指定，所以不同的编译器之间就有了差异。

这样我们就可以体会到调试的重要性，只有调试才能观察到程序内部的执行细节。