VS实用调试技巧

用户11290673

发布于 2024-09-25 11:33:16

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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的电脑专家，1947年9月9日，格蕾丝·赫柏对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⻜蛾，这显然是由于⻜蛾受光和热的吸引，⻜到了触点上，然后被⾼电压击死。所以在报告中，赫柏⽤胶条贴上⻜蛾，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Bug到今天。

2.什么是调试（debug）？

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。调试⼀个程序，⾸先是承认出现了问题，然后通过各种⼿段去定位问题的位置，可能是逐过程的调试，也可能是隔离和屏蔽代码的⽅式，找到问题所的位置，然后确定错误产⽣的原因，再修复代码，重新测试。

3. Debug和Release

在VS上编写代码的时候，就能看到有 debug 和 release 两个选项，分别是什么意思呢？

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，就将这里设置为 debug ，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，是可以直接调试的。 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。当程序员写完代码，测试再对程序进行测试，直到程序的质量符合交付给用户使用的标准，这个时候就会设置为 release ，编译产生的就是 release 版本的可执行程序，这个版本是用户使用的，无需包含调试信息等。

对比可以看到从同⼀段代码，编译生成的可执行文件的大小，release版本明显要小，而debug版本明显大。

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，使用VS，应该把VS上设置为Debug，如图：

4.2 调试快捷键

调试最常使⽤的⼏个快捷键：

F9：

创建断点和取消断点断点的作用是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，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。在函数调用的地方，想进入函数观察细节，必须使用F11，如果使用F10，直接完成函数调用。

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。 VS更多快捷键了解：vs快捷键

5. 监视和内存观察

在调试的过程中我们，观察代码执行过程中，可以用监视窗口和内存窗口观察变量的变化。

5.1 监视

开始调试后，在菜单栏中【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就行。打开监视窗口：

在监视窗口中观察：

5.2 内存

如果监视窗口看的不够仔细，也是可以观察变量在内存中的存储情况，还是在【调试】->【窗口】-> 【内存】打开内存窗口：

在内存窗口中观察数据：

**注意：**这俩窗口必须都要先调试才能出现，不然找不到窗口除此之外，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。

6.调试举例

在VS2022、X86、Debug 的环境下，编译器不做任何优化的话，下面代码执行的结果是啥？

#include <stdio.h>
int main()
{
 	int i = 0;
 	int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
 	for(i=0; i<=12; i++)
 	{
 		arr[i] = 0;
 		printf("hehe\n");
 	}
 	return 0;
}

程序运行，死循环了，调试看看为什么？（来源于nice一道校招笔试题） 调试可以上面程序的内存布局如下：

栈区内存的使用习惯是从高地址向低地址使用的，所以变量i的地址是较大的。arr数组的地址整体是小于i的地址。
数组在内存中的存放是：随着下标的增长，地址是由低到高变化的。所以根据代码，就能理解为什么是左边的代码布局了。如果是左边的内存布局，那随着数组下标的增长，往后越界就有可能覆盖到i，这样就可能造成死循环的。
arr与i之间两个内存单元是巧合产生的，在不同的编译器下可能中间的空出的空间大小是不一样的，代码中这些变量内存的分配和地址分配是编译器指定的，所以的不同的编译器之间就有差异了。所以这个题目是和环境相关的。注意：栈区的默认的使用习惯是先使用高地址，再使用低地址的空间，但是这个具体还是要编译器的实现，比如：在VS上切换到X64，这个使用的顺序就是相反的，在Release版本的程序中，这个使用的顺序也是相反的。