一个合格的程序员也是一名合格的侦探---Debug篇

news2024/10/5 20:26:20

调试

 

在这里插入图片描述

文章目录

  • 调试
    • 1.什么是bug？
      • 1.1bug概念
      • 1.2bug的起源
    • 2.什么是调试，调试的重要性
      • 2.1调式的概念
      • 2.2 调试的基本步骤
      • 2.3Debug版本和Release版本
        • 2.3.1Debug版本
        • 2.3.2Release版本
        • 2.3.3区别
        • 2.3.4同一代码在Debug和Release下的差别
    • 3.Windows下visual stdio的调试技巧
      • 3.1调试快捷键
      • 3.2调试的时候查看程序当前信息
        • 3.2.1监视窗口
        • 3.2.2调用堆栈窗口
        • 3.2.3内存窗口
        • 3.2.4反汇编窗口
        • 3.2.5寄存器窗口
    • 4.经典调试示例
      • 4.1示例1
      • 4.2示例2
      • 4.3示例3
    • 5.const修饰变量
    • 6.如何写出利于调式(debug)的代码
      • 6.1优秀的代码
      • 6.2coding技巧
      • 6.3优秀代码示例
        • 6.3.1strcpy的模拟实现
        • 6.3.2strlen的模拟实现
    • 7.编程常见错误
      • 7.1编译错误
      • 7.2链接时错误
      • 7.3运行时错误

1.什么是bug？

 

1.1bug概念

  程序错误（英语：Bug），是程序设计运行时因程序本身有错误而造成功能不正常、死机、数据丢失、非正常中断等现象。有些程序错误会造成计算机安全隐患，此时叫漏洞。

  一些有趣的隐错有时也会成为一种乐趣。在电脑游戏中，假如一些隐错不令游戏出现大错误的话，经常会变成一种玩游戏时的秘技（秘技有时是游戏设计者故意加入，用于检查程序设计，绕过不需要的步骤直接检验需要的地方时所使用的代码）。

  例如：穿越火线当年的卡墙（卡到墙里面去），王者荣耀的一些英雄bug（孙策的幽灵船）。

 

1.2bug的起源

在这里插入图片描述

我们发现bug这个英语单词有臭虫，虫子的意思，起始这就是程序bug的最初本意。

1947年9月9日，葛丽丝·霍普（Grace Hopper）发现了第一个电脑bug。有一次Mark II突然宕机，整队团队都搞不清电脑为何不能正常运作。经过大家深度挖掘，发现原来有飞蛾意外飞入一台电脑引起故障（如图所示）。团队很快排除错误，并在日志本记录这事。也因此，人们逐渐开始用“Bug”（原意“虫子”）来称呼计算机隐错。现在在华盛顿美国国家历史博物馆还可以看到这份遗稿。

img

 

2.什么是调试，调试的重要性

我们是如何敲的代码？

在这里插入图片描述

 

我们又是如何修改代码bug

img

 

img

拒绝-迷信式调试！！！！

 

2.1调式的概念

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

img

  • 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

 

2.3Debug版本和Release版本

在咱们写代码时，程序有Debug和Release两个版本。

在这里插入图片描述

 

在当前项目路径下也可发现debug和Release两个文件夹。

提示：如果没有Release这个文件夹，可以将程序改成Release版本，按F7编译一下即可生成。

在这里插入图片描述

 

 

2.3.1Debug版本

Debug版本又称为调试版本，是程序员写代码和调试代码的版本，我们在上述图片中发现Debug文件夹要大，因为其中放着调试信息。

 

2.3.2Release版本

Release版本又称为发布版本，是测试人员测试程序的版本，也是用户使用的版本。往往会对程序进行一些优化，使其性能最大化达到良好的体验效果。Release版本下无调式信息，无法进行调试。

 

2.3.3区别

Debug和Release反汇编展示对比：

代码：

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int my_strlen(const char* str)//不会改变str的内容，加上const
{
	assert(str != NULL);//不能为空
	const char* begin = str;

	while (*(str++) != '\0')
		;
	return str - begin - 1;
}

int main()
{
	const char* str = "hello world";
	int len = my_strlen(str);
	printf("%d\n", len);
	return 0;
}

 

Debug下的反汇编：

在这里插入图片描述

 

Release下反汇编：

在这里插入图片描述

 

2.3.4同一代码在Debug和Release下的差别

环境：visual stdio

#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;
}

Debug版本下会进入死循环，Release版本下会正常进行，咱们会在下面的示例二中进行细致分析。

 

3.Windows下visual stdio的调试技巧

 

⚠：在环境中选择 debug 选项，才能使代码正常调试。

 

3.1调试快捷键

在这里插入图片描述

 

  • 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。

 

  • F5开始调试(结合F9断点使用，遇到断点停下来)

    启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处

 

  • F9打断点，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）。

 

更多VS环境下快捷键（<----点这里）

3.2调试的时候查看程序当前信息

 

⚠：在程序调试起来时，才能查看当前信息

 

在这里插入图片描述

 

3.2.1监视窗口

在这里插入图片描述

可以清晰地查看程序中变量的值

 

3.2.2调用堆栈窗口

代码：

#include<stdio.h>

void test2()
{
	printf("hehe\n");
}
void test1()
{
	test2();
}
void test()
{
	test1();
}
int main()
{
	test();
	return 0;
}

 

在这里插入图片描述

可以清晰看出函数之间的调用关系。

在这里插入图片描述

 

3.2.3内存窗口

代码：

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 0;
	int arr[10] = { 0 };
	for (i = 0; i < 10; ++i)
	{
		arr[i] = i + 1;
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

 
 在这里插入图片描述
 
 
 在这里插入图片描述

 

3.2.4反汇编窗口

 计算机语言的发展历史。

  1.  机器语言，打孔编程。

  2.  汇编语言，指令代替01序列。

    编译器任务：将指令转换成01序列

  3.  低级编程语言。

  4.  高级汇编语言。

    编译器任务：将代码先转换成汇编指令，再转换成01序列

 

而反汇编就是代码转换成汇编指令的情况。

在这里插入图片描述

 

3.2.5寄存器窗口

  了解过函数栈帧的同学都知道，在调用函数时会创建对应的函数栈帧，而函数栈帧是由很多的寄存器来维护的，寄存器窗口可以帮助我们看那些寄存器的值。

 在这里插入图片描述

 

4.经典调试示例

 

4.1示例1

输入n，计算1+2+3+……+n!

例如：输入3，答案是1!+2!+3!=9，但是一下程序却是15，why

Debug一下：利用以上学习的调式方式 + 调试的窗口找出bug

 

#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++)//计算1~n的阶层
	{
		int j = 0;
		for (j = 1; j <= i; j++)//计算n!
		{
			ret *= j;
		}
		sum += ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

 

4.2示例2

以下程序造成了越界访问，循环进行了13次，应该会输出13个hehe，然后报错。

但是以下程序却造成了死循环。

Debug一下：利用以上学习的调式方式 + 调试的窗口找出bug

 

#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;
}

 

这与编译器的栈帧创建方式有关

在VS2013下，X86，Debug版本下：

  1. 首先栈区是向下生长的，先使用高地址，再使用低地址。

  2. 其次VS编译器通常在申请栈区空间时，相隔的不同申请空间之间相差2个int。于是在内存分布中，上述的arr与i如下图分布。

（备注：gcc相差1个int，VC6.0无空间间隔。）

 

在这里插入图片描述

 

img

 

我们发现arr[12]的位置也是i的位置，对arr[12]的修改也将i的值进行了修改，修改了循环变量，使得i<=12一直恒成立，造成了死循环。而Release版本下，没有陷入死循环，程序优化：将i放在了比arr低地址处，使得arr[12]不是i的位置。

 

4.3示例3

以下是一段错误代码，在VS环境下结果是12，在gcc环境下结果是10

请利用调试技巧分析：为什么VS环境下结果是12

以下代码出自书籍《C陷阱和缺陷》(<—点击这里，了解详情)

 

#include<stdio.h>

int main()
{
	int i = 1;
	int n = (++i) + (++i) + (++i);
	printf("%d\n", n);
	return 0;
}

 

将代码转到反汇编，查看更细致的过程：

	int i = 1;
005113DE  mov         dword ptr [i],1 //将i的值赋为1 
	int n = (++i) + (++i) + (++i);
005113E5  mov         eax,dword ptr [i]  //将i的值放进eax中
005113E8  add         eax,1  //eax加1，此时eax为2
005113EB  mov         dword ptr [i],eax//将eax的值赋值给i，此时i为2
005113EE  mov         ecx,dword ptr [i]  //将i的值放进ecx
005113F1  add         ecx,1  //ecx加1,此时ecx的值为3
	int n = (++i) + (++i) + (++i);
005113F4  mov         dword ptr [i],ecx  //将ecx的值赋值给i，此时i为3
005113F7  mov         edx,dword ptr [i]  //将i的值赋值给edx
005113FA  add         edx,1  //edx加1，此时edx的值为4
005113FD  mov         dword ptr [i],edx  //将edx的值赋值给i，此时i的值为4
00511400  mov         eax,dword ptr [i]  //将i的值赋值给eax,此时eax为4
00511403  add         eax,dword ptr [i]  //eax加i,此时eax为8
00511406  add         eax,dword ptr [i]  //eax加i，此时eax为12
00511409  mov         dword ptr [n],eax  //将eax的值赋值给n，n的值为12

我们发现，VS对上述代码是先进行3次++i的操作，再将他们加起来，从而得到12。

我们也可以猜测出gcc下10的结果的原因：是先进行两次++i的操作，此时i为3，将他们加起来得到6。再进行++i的操作，此时i为4，进相加，得到10。

 

5.const修饰变量

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。
  3. 可以加上两个const同时修饰*左和*右

 

6.如何写出利于调式(debug)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

 

6.2coding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。

 

6.3优秀代码示例

 

6.3.1strcpy的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

char* my_strcpy(char* des, const char* src)//src的内容不会被修改，加上const修饰更为合理
{
	assert(des != NULL);//如果des和src是空指针，会及时报错，更快定位
	assert(src != NULL);

	char* begin = des;
	while (*(des++) = *(src++))//量上的优化
		;

	return begin;//des的起始地址，便于链式访问，提高函数的灵活性
}

int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = { 0 };
	printf("%s\n",my_strcpy(arr2, arr1));
	return 0;
}

 

6.3.2strlen的模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>

int my_strlen(const char* str)//const修饰str
{
    assert(str != NULL);//空指针断言
	const char* begin = str;
	while (*(str++))
		;

	return str - begin - 1;
}

int main()
{
	char arr1[] = "hello world";
	char arr2[20] = { 0 };
	printf("%s\n",my_strcpy(arr2, arr1));
	printf("%d\n", my_strlen(arr2));
	return 0;
}

 

扩展：库里面的strlen的返回值设计成了size_t即unsigned int无符号整型,整形家族中有介绍。设计成size_t的缺陷在于，如果size_t与-1进行比较，-1会进行整型提升，变成 size_t 类型，而size_t下的-1是非常大的。这样与现实不符。

 

7.编程常见错误

 

7.1编译错误

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。

通常是一些语法错误

 

7.2链接时错误

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。

通常是一些编程逻辑错误。

 

  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。

本篇文章就讲到这里，咱们下期见！！！

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处：http://www.coloradmin.cn/o/77835.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请联系多彩编程网进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

相关文章

ioDraw - 免费的在线图表制作工具

ioDraw - 免费的在线图表制作工具

介绍&#xff1a; ioDraw是一款数据可视化图表库&#xff0c;提供直观&#xff0c;生动&#xff0c;可交互&#xff0c;可个性化定制的数据可视化图表&#xff0c;支持折线图、柱状图、饼图、散点图等 地址&#xff1a;https://www.iodraw.com/chart 特点&#xff1a; 图表…
阅读更多...
springboot实现License证书的授权和许可到期验证

springboot实现License证书的授权和许可到期验证

前言 在客户服务器部署软件项目后&#xff0c;为了项目版权管控或者对项目进行授权收费处理的&#xff0c;就需要实现项目的授权和许可验证。 在这里讲解的是使用 license证书 的形式实现授权和许可验证&#xff08;已通过测试&#xff09;。 主要是通过 IP地址、MAC地址、CP…
阅读更多...
PyTorch - 线性回归

PyTorch - 线性回归

文章目录普通实现准备数据反向传播构建模型 实现实例化模型、损失函数、优化器训练数据评估模型普通实现 准备数据 import torch import matplotlib.pyplot as plt # 1、准备数据 # y 2 * x 0.8 x torch.rand([500, 1]) y_true 2 * x 0.8 # 2、通过模型计算 y_predict …
阅读更多...
MyBatis面试题（2022最新版）

MyBatis面试题（2022最新版）

整理好的MyBatis面试题库&#xff0c;史上最全的MyBatis面试题&#xff0c;MyBatis面试宝典&#xff0c;特此分享给大家 MyBatis简介 MyBatis是什么&#xff1f; MyBatis 是一款优秀的持久层框架&#xff0c;一个半 ORM&#xff08;对象关系映射&#xff09;框架&#xff0c;它…
阅读更多...
Kotlin 开发Android app(二十一)：协程launch

Kotlin 开发Android app(二十一)：协程launch

什么是协程&#xff0c;这可是这几年才有的概念&#xff0c;我们也不用管它是什么概念&#xff0c;先看看他能做什么。 创建协程 添加依赖&#xff1a; implementation org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-coroutines-core:1.3.9implementation org.jetbrains.kotlinx:kotlinx-cor…
阅读更多...
DCDC电感下方铜箔如何处理

DCDC电感下方铜箔如何处理

挖&#xff1a;电感在工作时&#xff0c;其持续变化的电流产生的电磁波会或多或少的泄露出来&#xff0c;电感下方的铜箔受电磁波影响&#xff0c;就会有涡流出现&#xff0c;这个涡流&#xff0c;①可能对线路板上的信号线有干扰&#xff0c;②铜箔内的涡流会产生热量&#xf…
阅读更多...
申请阿里云域名SSL证书步骤

申请阿里云域名SSL证书步骤

1.【点击登录】 阿里云 2.选择 DV单域名证书 3.确定购买&#xff0c;支付。 4.完成后&#xff0c;跳转回控制台。 5.点击 证书申请。 6.填写域名、申请人姓名、手机号、邮箱、所在地 7、选择域名验证方式&#xff0c;官方提供了三种验证方式&#xff0c;根据自身情况选择其中…
阅读更多...
【Linux】Linux的常见指令详解（下）

【Linux】Linux的常见指令详解（下）

目录 前言 head/tail 命令行管道 date sort cal 搜索指令 find which whereis alias grep zip tar file bc history 热键 前言 之前讲了Linux的常见指令详解&#xff08;上&#xff09;&#xff0c;这次终于把下也补齐了。如果对你有帮助还麻烦给博主一个…
阅读更多...
Netty_05_六种序列化方式(JavaIO序列化 XML序列化 Hessian序列化 JSON序列化 Protobuf序列化 AVRO序列化)(实践类)

Netty_05_六种序列化方式(JavaIO序列化 XML序列化 Hessian序列化 JSON序列化 Protobuf序列化 AVRO序列化)(实践类)

文章目录一、普通的序列化方式(bean对象有直接的java类)1.1 普通的java io byteArray输入输出流的序列化方式1.2 xml序列化方式&#xff08;xml用来做配置文件&#xff0c;这样序列化出来长度很大&#xff09;1.3 Hessian序列化方式&#xff08;这个Dubbo中使用的序列化方式&am…
阅读更多...
flask前后端项目--实例-前端部分：-3-vue基本配置

flask前后端项目--实例-前端部分：-3-vue基本配置

一、基本配置以及验证 1.基础环境&#xff1a;nodejs的安装配置以及注意事项 https://blog.csdn.net/wtt234/article/details/128131999 2.vue使用vite创建文件包的过程 创建项目 npm init vitelatest 根据提示一步步选择&#xff1a; 选择vue 进入项目目录&#xff0c;安装…
阅读更多...
【计算机网络】网络层：IPV6

【计算机网络】网络层：IPV6

IPV4耗尽&#xff0c;使用具有更多地址空间的IPV6 IPV6特点&#xff1a; (1)IPV6地址128位&#xff0c;更大地址空间&#xff0c;可以划分位更多的层次 (2)IPV6定义许多拓展首部&#xff0c;可提供更多功能&#xff0c;但IPV6首部长度固定&#xff0c;选项放在有效载荷中 (…
阅读更多...
打败阿根廷的究竟是谁

打败阿根廷的究竟是谁

2022年卡塔尔世界杯正在如火如茶的进行着。在今年的世界杯中&#xff0c;有两个令人意外的点&#xff0c;一个是日本队击败的德国队&#xff0c;另外一点是沙特队战胜了实力强盛的阿根廷队。 有人说打败阿根廷队的不是沙特队&#xff0c;而是科技------"半自动越位"技…
阅读更多...
某Y易盾滑块acToken、data逆向分析

某Y易盾滑块acToken、data逆向分析

内容仅供参考学习 欢迎朋友们V一起交流&#xff1a; zcxl7_7 目标 网址&#xff1a;案例地址 这个好像还没改版&#xff0c;我看官网体验那边已经进行了混淆 只研究了加密的生成&#xff0c;环境不正确可能会导致的加密结果对 (太累了&#xff0c;先缓缓吧&#xff0c;最近事比…
阅读更多...
创建Mongo官方的免费数据库并使用VSCode连接

创建Mongo官方的免费数据库并使用VSCode连接

注册账号 https://cloud.mongodb.com/ 在这个平台注册账号&#xff0c;并登录 创建数据库 选择shared&#xff0c;其他要收费 导入样本数据 导入后会发现数据中多了很多sample数据&#xff0c;用于练习 创建访问用户 允许任何地址访问 如果需要任何IP地址都能访问&#xff…
阅读更多...
Qt-数据库开发-用户登录、后台管理用户（6）

Qt-数据库开发-用户登录、后台管理用户（6）

Qt-数据库开发-使用QSqlite数据库实现用户登录、后台管理用户功能 文章目录Qt-数据库开发-使用QSqlite数据库实现用户登录、后台管理用户功能1、概述2、实现效果3、主要代码4、完整源代码更多精彩内容&#x1f449;个人内容分类汇总 &#x1f448;&#x1f449;数据库开发 &…
阅读更多...
UG环境设置

UG环境设置

UG环境设置UG设置工作路径默认设置方法1&#xff1a; 修改快捷键路径方法2&#xff1a;修改“用户默认设置”UG设置窗口标题效果方法注意设置十字准线效果设置方法角色设置窗口布局效果方法命令搜索UG设置工作路径 默认设置 打开NX软件&#xff0c;新建模型默认路径如下&…
阅读更多...
代码随想录算法训练营第三天| 链表理论基础， 203.移除链表元素，707.设计链表，206.反转链表

代码随想录算法训练营第三天| 链表理论基础， 203.移除链表元素，707.设计链表，206.反转链表

代码随想录算法训练营第三天| 链表理论基础&#xff0c; 203.移除链表元素&#xff0c;707.设计链表&#xff0c;206.反转链表 链表理论基础 建议&#xff1a;了解一下链接基础&#xff0c;以及链表和数组的区别 文章链接&#xff1a; 203.移除链表元素 建议&#xff1a; 本…
阅读更多...
智源社区AI周刊No.109：ChatGPT预示大模型取代搜索引擎；Stable Diffusion2.1发布，8k高清图像生成...

智源社区AI周刊No.109：ChatGPT预示大模型取代搜索引擎；Stable Diffusion2.1发布，8k高清图像生成...

汇聚每周AI热点&#xff0c;不错过重要资讯&#xff01;欢迎扫码&#xff0c;关注并订阅智源社区AI周刊。ChatGPT火出圈&#xff1a;对话大模型驱动新型搜索范式诞生&#xff0c;或将取代搜索引擎火出圈的ChatGPT注册用户数量已超过五百万&#xff0c;无疑是2022年最火的AI模型…
阅读更多...
ReactNative MacOS环境初始化项目(安卓)

ReactNative MacOS环境初始化项目(安卓)

MacOS 12.6.1 官方文档 英文 https://reactnative.dev/docs/environment-setup中文 https://www.react-native.cn/docs/environment-setup 相关文档 ReactNative MacOS环境初始化项目(ios)OpenJDK 与 AdoptOpenJDK 的区别 安装步骤 安装Homebrew - /bin/zsh -c "$(curl -f…
阅读更多...
spring学习记录（七）

spring学习记录（七）

Spring中对象分类 Spring是一个功能强大的容器&#xff0c;容器中存储的是一个一个的对象&#xff0c;容器中的对象分为&#xff1a; 简单对象复杂对象 简单对象就是可以通过构造器直接new 出来的对象&#xff1b; 复杂对象是不可以直接通过构造器直接new出来的对象。 无论是…
阅读更多...
推荐文章
最新文章

Copyright @ 2022~2023