VS实用的调试技巧

前面的内容我们已经讲到了函数，但是，很多人对函数调试不是很熟悉，这期我们来讲一下VS函数调试技巧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

比特在路上

1402人浏览 · 2024-09-01 10:01:16

比特在路上 · 2024-09-01 10:01:16 发布

前言

前面的内容我们已经讲到了函数，但是，很多人对函数调试不是很熟悉，这期我们来讲一下VS函数调试技巧

一、是什么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 MarkII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”这个说法⼀直沿⽤到今天。

历史上的第⼀个bug（图⽚来⾃⽹络）

二、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。

三、Debug和Release

如图：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⼾使⽤的标准，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，这个版本是⽤⼾使⽤的，⽆需包含调试信息等。

我们还可以打开文件看看：

Debug：

Release：我们可以看到，Release版本在代码大小下遥遥领先；

四、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，我们上课使⽤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，接下来我们就可以使⽤F10，F11这些快捷键，观察代码的执⾏细节。
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

光看没用，来点例子（我们以以下代码为例）：

#include <stdio.h>
int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("hehe\n");
	}

	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("wuwu\n");
	}
	return 0;
}

一般断点不会直接使用，它会配合其他的快捷键使用：

假设我们认为是第25行可能出问题了，但是我们不可能一直调试到25行，所以我们先在 25行设置断点，然后再按F5，就可直接调至25行：

但是要注意，F5是调至程序执行逻辑的断点处，我们接着上面的例子：

我们现在又在Return 0；添加断点，如果我们再按F5，会跳到哪？

我们来看结果：

这说明了，我们在按下F5的时候还是调至25行：这告诉我们：

F5是调至程序执行逻辑的断点处

所以这里我看到很多人运行程序嫌麻烦直接按F5，但是其实，F5的意思是调试，只是你没有设置断点，所以将程序执行完了，在2013的Vs中，按F5程序会一闪而过，并不会显示执行结果；

F10和F11看上面的介绍可能会很懵，没关系，我们来看看以下的例子看你能不能理解：

我们在上面的例子中加入一个函数：

void test()
{
	printf("kaka\n");
}

int main()
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("hehe\n");
	}

	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("wuwu\n");
		test();
	}
	return 0;
}

我们还是在原来的地方设置断点并按F5：

但这次不同的是我们分别按F10与F11大家看看有何区别：

按F10，可以看到他直接执行了函数，并没有进入函数内部：

按F11，你会发现会进入函数内部；

到这里了，你应该了解了F10与F11的区别。

还有其他快捷键：VS中常用的快捷键_vs快捷键-CSDN博客

五、监视和内存观察

在调试的过程中我们，如果要观察代码执⾏过程中，上下⽂环境中的变量的值，有哪些⽅法呢？
这些观察的前提条件⼀定是开始调试后观察，⽐如：

int main()
{
 int arr[10] = { 0 };
 int num = 100;
 char c = 'w';
 int i = 0;
 for (i = 0; i < 10; i++)
 {
 arr[i] = i;
 }
 return 0;
}

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：

在打开内存窗⼝后，要在地址栏输⼊：arr，&num，&c，这类地址，就能观察到该地址处的数据。

这时候我们如果想要显示数组的地址，我们输入&arr吗？数组的名字就是代表数组的地址：

我们知道这个数组是int类型的：

我们为了看的清楚。我们可以将列显示为4行：

现在我们就可以清晰的看到数组里面的各个元素值；

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；

六、举例

6.1 例一

求 1!+ 2!+ 3!+ 4!+ ...10!的和

//求 1!+ 2!+ 3!+ 4!+ ...10!的和，请看下⾯的代码：

int main()
{
	int n = 0;
	int i = 1;
	int ret = 1;
	int sum = 0;
	for (n = 1; n <= 3; n++)
	{
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			ret *= i;
       	 }
		sum += ret;

	}

	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

运行结果：

我们来调试一下：

我们发现，前面一切正常，但是当n=3时，此时在执行求阶乘的代码的时候，ret并不是1，而是2，这就产生了叠加效果；我们可以这样改：

int main()
{
	int n = 0;
	int i = 1;
	int sum = 0;
	for (n = 1; n <= 3; n++)
	{
		int ret = 1;
		for (i = 1; i <= n; i++)
		{
			ret *= i;
       	 }
		sum += ret;

	}

	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

现在的运行结果就是对的了：

但这并不是一个好代码，我们可以这样写：

int main()
{
	int n = 1;
	int ret = 1;
	int sum = 0;
	for (n = 1; n <= 3; n++)
	{
		ret *= n;
		sum += ret;
	}
	printf("%d\n", sum);
	return 0;
}

6.2 例二

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;
}

我们来看看结果：

死循环了？为什么，你可以直接看出来吗？