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其实Bug的本意是“虫子”或者“昆虫”#xff0c;在1947年9月9日#xff0c;格蕾丝赫柏#xff0c;一位为美国海军工作的电脑专家#xff0c;也是最早…什么是bug
在学习编程的过程中应该都听说过bug吧那么bug这个词究竟是怎么来的呢
其实Bug的本意是“虫子”或者“昆虫”在1947年9月9日格蕾丝·赫柏一位为美国海军工作的电脑专家也是最早将人类语言融入到电脑程序的的人之一这天他对Harvard Mark II 设置好了17000个继电器进行编程之后技术人员正在进行整机运行时它突然停止了工作。于是它们爬进去找原因发现这台巨大的计算机内部有一组继电器的触点之间有只飞蛾。之后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。 赫柏的报告笔记 调试的重要性
在我们初学阶段可能并不太会注意调试代码遇到问题可能就是简单看看逻辑问题。但是如果遇到了一些难以寻找的问题时调试是真的一个很不错的方法让你快速的找到你的bug。
调试的基本步骤
发现程序的错误的存在以隔离、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
debug和release介绍 在VS2022中有两种不同的版本一种叫做Debug版本一种叫做Release版本。而这两种的本质区别就是release版本是不能调试的。
Debug版本
Debug版本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。Debug版本就是为调试而生的编译器在Debug版本中会假如调试辅助信息的并且很少会进行优化代码还是“原汁原味”的。
Release版本
Release版本通常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的使用。Release 是“发行”的意思Release 版本就是最终交给用户的程序编译器会使尽浑身解数对它进行优化以提高执行效率虽然最终的运行结果仍然是我们期望的但底层的执行流程可能已经改变了。编译器还会尽量降低 Release 版本的体积把没用的数据一律剔除包括调试信息。最终Release 版本是一个小巧精悍、非常纯粹、为用户而生的程序。
虽说两种版本有些差别但是它们之间运行的结果是一样的。那么它们之间的区别究竟在哪呢为了直观一点我们看一下下面的图片 同一种代码在不同的版本下会生成各自的文件夹以及exe程序因为debug版本会包含各种调试辅助信息所以在debug版本下生成的文件的内存是大于在release版本下的内存的。
Windows环境调试介绍
调试的快捷键
CtrlF5
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。
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。
F9
创建断点和取消断点。
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。
F5
启动调试经常用来直接跳到下一个断点处。
断点的使用还有一些小的技巧如果说是假设还是上面的代码想要在i5时就让其程序停止执行那么先在那一条语句中设置断点随后单击右键点击“条件”并且设置所需要的情况条件即可。 调试的时候查看程序当前信息
下面这些功能必须是在开始调试之后才能在窗口中看到这些信息。 自动窗口 但是这种自动窗口是有些弊端让我们不能持续地关注到一个数值。其实我们更想要随意地观察一个数值常用的一个窗口是“监视”。
监视窗口
根据自己的需求可以打开多个窗口。
内存 调用堆栈
调用堆栈反应的就是函数的调用逻辑。例如将下面的代码在调用堆栈中观察
#include stdio.hvoid test2()
{printf(test2\n);
}void test1()
{test2();
}void test()
{test1();
}int main()//main函数也是被其他函数调用的
{test();return 0;
}在学习完了调试一些小技巧之后小编要给大家来建议一些事情啦~多多动手尝试调试才能有进步。一定要掌握调试的技巧。初学者可能在80%的时间在写代码20%的时间在调试。但是一个程序员可能是在20%的时间在写程序但是80%的时间在调试。我们目前不懈的都是简单代码的调试。但是在以后可能会出现很复杂的调试场景多线程程序的调试等。多多使用快捷键提升效率。 一些调试的实例
接下来我们看几个实例并且利用调试来分析其中的错误在哪。
实例一求123...n不考虑溢出。
#include stdio.h
int main()
{int i 0;int sum 0;//保存最终结果int n 0;int ret 1;scanf(%d, n);//输入3//1231269for (i 1; i n; i)//n项之和{int j 0;for (j 1; j i; j){ret * j;}sum ret;}printf(%d\n, sum);return 0;
}
本应该在这个程序中输入“3”其结果应该是“9”为何会是“15”呢 经过调试之后可以观察到其实是ret的值没有在适当的位置进行初始化。 实例二研究程序死循环的原因。
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;
}
注意这道题仅限在VS上X86的Debug模式下验证和讲解的。 我们在调试的过程中竟然发现arr[12]与 i 同时发生变化并且 arr[12]与 i 的存储地址也是一样的。
那么这里就要讲一下这个内存的创建变量了。 栈区上内存使用习惯是从高地址向低地址处使用正常情况下i 先创建arr后创建i的地址一定是大于arr地址数组随着下标的增长地址是由低到高变化的这个代码中i和arr之间空2个整型完全是巧合取决于编译器
而在Release版本中它会自动优化那么如何优化呢例如下图让其打印出在Release版本下的数组以及i的地址 我们可以清晰地观察到 i 的地址是比 arr 数组的地址小 所以Release版本在这样情况下优化了两者之间的地址。
如何写出好的代码
优秀的代码
代码运行正常bug很少效率高可读性高可维护性高注释清晰文档齐全
常见的coding技巧
使用assert断言尽量使用const养成良好的编码风格添加必要的注释避免编码的陷阱编程常见的错误
实例三模拟实现strcpy库函数
我们先学习一下这个strcpy库函数是如何使用的。 【strcpy函数】 function函数原型char * strcpy ( char * destination , const char * source ) ;//传参传入地址函数原型函数名、参数、返回类型strcpy功能从源头拷贝到目的地destination is returned.将目标地址返回来including the terminating null characterand stopping at the point包括‘\0’strcpy函数需要头文件[string.h]库函数strcpy返回的是目标空间的起始地址 我们先练习一下这个函数的使用。
#include stdio.h
#include string.h
int main()
{char arr1[20] { 0 };char arr2[] hello bit;strcpy(arr1, arr2);printf(%s\n, arr1);return 0;
}
模拟实现strcpy函数假设这个新的函数命名是my_strcpy要注意在模拟的过程中我们的函数原型是要保持一致的所以函数声明为void my_strcpy(char * dest , char * src)
要将是src中所有的字符串都复制到dest中那么肯定需要遍历的方法让其循环直到将\0也复制过去。 my_strcpy(char* dest, char* src)
{//将源头的字符串拷贝到目的地的空间里面去while (*src!\0){*dest *src;dest;src;}*dest *src;
}int main()
{char arr1[20] xxxxxxxxxxxxxxx;char arr2[] hello bit;my_strcpy(arr1, arr2);printf(%s\n, arr1);//打印出来arr1只是‘hello bit’是因为‘\0’也被拷贝进去了使其字符串结束了return 0;
}
而这里我们要注意我们是为了写出更好的代码所以我们再次完善上面的代码。
在上面的代码中我们可以利用后置加加将这个代码简化一下
while (*src!\0){*dest *src;//后置加加先使用后加假}
我们可以知道上面的代码是分成了两次拷贝的第一次是遇到‘\0’的时候拷贝‘\0’之前的另一次是拷贝‘\0’,这样这个代码并不是那么高效我们能不能让它一次就将‘\0’也拷贝进去呢
while (*dest *src)//利用ASCII码值直到将\0拷贝进去之后因为\0的ASCII码值是0所以为假{;}
在经过上面的修缮之后我们现在的完整代码如下
my_strcpy(char* dest, char* src)
{while (*dest *src){}
}int main()
{char arr1[20] xxxxxxxxxxxxxxx;char arr2[] hello bit;my_strcpy(arr1, arr2);printf(%s\n, arr1);return 0;
}
那么如果arr1中传入了一个空指针呢要怎么办呢
my_strcpy(NULL, arr2);assert断言的使用
所以我们需要判断一下是否为空指针。判断空指针有两种方法
第一种就是简单的if语句但是这里就是会使得if语句一直执行效率很低。
if(dest NULL || src NULL)
第二种就是assert宏的使用
assert条件如果条件为假那么程序会直接报错。assert的头文件assert.h在release版本中代码会自动优化assert。
assert(dest ! NULL);
assert(src ! NULL);
然后要注意的是strcpy函数返回的是是目标空间的起始地址。所以如下代码
char * my_strcpy(char* dest, char* src)
{char * ret dest;assert(dest!NULL);assert(src!NULL);while (*dest *src){}return ret;
}int main()
{char arr1[20] xxxxxxxxxxxxxxx;char arr2[] hello bit;my_strcpy(arr1, arr2);printf(%s\n, arr1);return 0;
}
const修饰变量
我们在这里了解一下const有什么作用const修饰变量的时候是在语法层面上限制了const修改。但是本质上num还是变量是一种不能被修改的变量。
const修饰变量
const修饰指针
我们现在用下面的例子解释
#includestdio.h
int main()
{const int num 10;printf(num%d\n, num);int* p num;*p 20;printf(num%d\n, num);return 0;
}
在这里我们需要先注意两个点
p是一个变量用来存放地址*p是p指向的对象——num
根据上面所说的那么我们可以知道的这里就有两种写法用来改变num的值
int* p num;
*p 20; //*p是p所指向的对象int n 1000;
p n; //p是一个变量用于存放地址
const放在*左边
const int* p num;
*p 20; //error //*p是p所指向的对象int n 1000;
p n; //p是一个变量用于存放地址
当const放在*的左边那么就限定的是*p*p是不能被修改。
const放在*左边限制的是指针指向的内容也就是说不能通过指针来修饰指针指向的内容。但是指针变量是可以修改的也就是指针指向其他的变量。
const放在*右边
int * const p num;
*p 20; //*p是p所指向的对象int n 1000;
p n; //error //p是一个变量用于存放地址
当const放在*的右边那么限定的就是pp不能被修改。
const放在*的右边限制的是指针变量本身指针变量不能再指向其他对象但是可以通过指针变量修改指向的内容。
const放在*前和后
const int * const p num;
*p 20; //error //*p是p所指向的对象int n 1000;
p n; //error //p是一个变量用于存放地址
这里两种都会报错都不能被修改。
所以为了上面的strcpy函数中它的源头地址里的内容是不能被修改的所以利用const将上面的完善一下就是
char * my_strcpy(char* dest, const char* src)
{char * ret dest;assert(dest!NULL);assert(src!NULL);while (*dest *src){}return ret;
}int main()
{char arr1[20] xxxxxxxxxxxxxxx;char arr2[] hello bit;my_strcpy(arr1, arr2);printf(%s\n, arr1);return 0;
}
实例四模拟实现strlen函数
#include stdio.h
#include assert.h
size_t my_strlen(const char* str)
{assert(str ! NULL);//起初让这个end末尾的值与str起始值相等//让这个end值一直直到为‘\0’结束//让这个end-起始值-1\0就是strlen的长度了const char* end str;while (* end){;}return end - str - 1;
}
int main()
{char arr[] abcdef;size_t len my_strlen(arr);printf(%zd\n, len);return 0;
}
编程常见的错误
编译型错误
直接看错误提示信息双击解决问题。或者是凭借经验就可以搞定。相对来说简单。
链接型错误
一般是标识符名不存在或者是拼写错误。
运行时错误
借助调试逐步定位问题。也是最难搞的。 好啦~今天我们就先学到这里啦希望大家可以帮忙纠正错误哦。祝大家国庆快乐~~~
