适合初学者的超详细实用调试技巧（下）

news2024/12/23 20:35:01

我们日常写代码的时候，常常会遇到bug的情况，这个时候像我这样的初学者就会像无头苍蝇一样这里改改那里删删，调试的重要性也就显现出来，这篇文章接着上文来讲解。

上文地址：(8条消息) 适合初学者的超详细实用调试技巧（上）_陈大大陈的博客-CSDN博客

大概分为以下几个部分：

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。

话不多说，现在开始！

5. 一些调试的实例

5.1 实例一

实现代码：求 1！+2！+3！ ...+ n! ；不考虑溢出：

我们失误写出下面的错误代码：

#include<stdio.h>
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;
}

我们输入1和2时，结果并没有错误。

这时候我们如果输入3，期待输出9，但实际输出的是15。

为什么呢？

首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。
实际上手调试很有必要。
调试的时候我们要做到心里有数

我们小试牛刀调试一下，首先分析问题所在。编译器没有报错，说明代码没有语法的问题。

输入3，按f11逐语句进行调试。

一次循环下来，sum和ret都变为1，i变为1。

第二次循环下来，仍然看不到什么问题，阶乘和其和也都正确。

在第三次循环，我们发现ret增长的速度十分的快，这才发现ret的值并没有重置为1 。

我们通过调试发现了错误，写出了正确的代码：


#include<stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	int n = 0;
	int ret = 1;
	scanf("%d", &n);
	for (i = 1; i <= n; i++)
	{
		int j = 0;
		ret = 1;//将ret=1置于循环里
		for (j = 1; j <= i; j++)
		{
			ret *= j;
		}
		sum += ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

5.2.实例2

给出一个数组越界访问的例子，出自《C陷阱与缺陷》。

#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;
}

如图，程序会死循环打印hehe。

上一个代码可以不用调试看出来错误，但是这个是无法看出来的，只能调试来看。

可以看到到这一步为止都十分正常，也就是i==12之前是正常的。

然而这一步之后，i和arr[i]就一同变成了0。

知道了问题所在，我们这次通过地址来调试看看。

可以看到，当i==12时，i的地址和arr[i]的地址是相同的，也就是说，它们在栈区所开辟的空间相同。这样导致的结果就是， arr[i] = 0的操作将i也一同变成了0，导致死循环。

6. 如何写出好（易于调试）的代码。

6.1 优秀的代码

优秀的代码应该满足以下条件。

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

为了达到这样的条件，我们可以使用以下常见的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

我们来模拟实现库函数strcpy：

函数的参数形式char* strcpy(char*destination,const char*source)；

该参数说明了strcpy返回类型是char类型的指针，将源头（不能被改）拷贝到目的地。

strcpy特点和strlen类似，遇到‘\0’就停止。

比较容易想到的写法是：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(char* a, char* b)
{
	while (*a != '\0')
	{
		*b = *a;
		b++;
		a++;
	}
	*b = *a;
}
int main()
{
	char a[] = "abcdef";
	char b[10];
	my_strcpy(a, b);
	printf("%s", b);
	return 0;
}

虽然可以实现strcpy函数的内容，但是优化不怎么样，将简单的功能写的非常麻烦，且无法避免空指针的情况，下面为优化后的写法：

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void my_strcpy(const char a[],char b[])
{
    assert(a!=NULL&&b!=NULL);//断言函数来避免空指针的情况
	while (*b++ = *a++)
	{
		;//当*a为\0的时候，while里的值为假，跳出循环
	}
}
int main()
{
	char a[] = "abcdef";
	char b[10]="";//定义第二个数组来拷贝数组
	my_strcpy(a,b);
	printf("%s", b);
	return 0;
}

值得注意的是，assert断言函数和const的使用，可以大大增加代码的安全性。

6.3 const的作用

#include <stdio.h>
//代码1
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。

6.4. const的实例

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
int my_strlen(const char a[])//用const来使代码更加安全
{
	int count = 0;
	while (* a++ != '\0')
	{
		count++;
	}
	return count;
}
int main()
{
	char a[]="abcdef";
	int b = my_strlen(a);
	printf("%d", b);
	return 0;
}