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【C语言初阶】掌握C语言调试技巧,迈向高效编程的阶梯

2 人参与  2024年12月09日 14:02  分类 : 《我的小黑屋》  评论

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❀C语言调试技巧

?1. bug,调试?bug?调试 ?2. Windows环境调试介绍?调试环境的准备?学会快捷键⭐调试的时候查看程序当前信息 ?3. 调试的实例?4. 如何写出好的代码?const的作用 ?5. 编程常见的错误?编译型错误?️链接型错误⛰️运行时错误 ?6. 总结


前言:在C语言的编程世界中,编写出能够正确运行且高效执行的代码是每一位程序员的追求。然而,在复杂的逻辑和多变的环境中,代码错误和性能瓶颈几乎是不可避免的。这时,掌握实用的调试技巧就显得尤为重要。调试不仅是查找和修复错误的过程,更是深入理解程序运行机制和优化代码性能的关键途径

对于C语言的学习者来说,调试往往是一个既具挑战性又充满机遇的领域。它要求我们不仅要熟悉C语言的语法和特性,还要掌握一系列高效的调试工具和技巧。从简单的打印语句到复杂的调试器使用,从静态代码分析到动态性能监测,每一步都蕴含着提升编程能力的机会

本文旨在为广大C语言学习者提供一套实用的调试技巧指南。我们将从调试的基本概念讲起,逐步深入到各种调试工具的使用方法和实战技巧

让我们一起迈向高效编程的阶梯,探索其中的无限可能和精彩世界!


?1. bug,调试

?bug

Bug一词在计算机科学和软件开发领域中被广泛使用,它通常指的是计算机系统或程序中存在的错误、缺陷或问题。这些错误或缺陷可能导致程序运行异常、输出错误的结果、产生其他异常行为,甚至导致数据损坏或系统崩溃

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Bug的来源:Bug一词的起源可以追溯到早期计算机发展的历史。据传,在1947年,美国海军的一位工程师Grace Hopper在修复一台计算机时,发现了一只小昆虫(可能是飞蛾)卡在了继电器里面,导致计算机出现了错误。这个问题最终被称为“bug”,而这个词也逐渐被用来描述计算机程序中的错误或缺陷


?调试

调试(Debug)是一个在计算机编程和工程领域中至关重要的过程,它涉及识别、隔离和纠正计算机程序或电子仪器设备中的错误或缺陷

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调试的基本步骤

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

Debug和Release的介绍

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
int main(){char* p = "hello world.";printf("%s\n", p);return 0;}

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在Debug版本下,我们会加入一些可以让代码调试的因素,所以我们说调试就是在Debug版本的环境中,找代码中潜伏的问题的一个过程


int main(){int i = 0;int arr[10] = { 0 };for (i = 0; i <= 12; i++){arr[i] = 0;printf("hehe\n");}return 0;}
如果是 debug 模式去编译,程序的结果是死循环如果是 release 模式去编译,程序没有死循环

它们之间的区别就是因为优化导致的


?2. Windows环境调试介绍

?调试环境的准备

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在环境中选择 debug 选项,才能使代码正常调试


?学会快捷键

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最常使用的几个快捷键:

F5

启动调试,经常用来直接跳到下一个断点处。

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。

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)。

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

⭐调试的时候查看程序当前信息

查看临时变量的值

在调试开始之后,用于观察变量的值

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查看内存信息

在调试开始之后,用于观察内存信息

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查看调用堆栈

通过调用堆栈,可以清晰的反应函数的调用关系以及当前调用所处的位置

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查看汇编信息
在调试开始之后,有两种方式转到汇编:

第一种方式:右击鼠标,选择【转到反汇编】第二种方式:通过调试选项

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查看寄存器信息

可以查看当前运行环境的寄存器的使用信息

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注意:

一定要熟练掌握调试技巧初学者可能80%的时间在写代码,20%的时间在调试。但是一个程序员可能20%的时间在写程序,但是80%的时间在调试我们所讲的都是一些简单的调试。以后可能会出现很复杂调试场景:多线程程序的调试等多多使用快捷键,提升效率

?3. 调试的实例

代码示例 (C语言):

int main(){int i = 0;int arr[10] = {0};for(i=0; i<=12; i++){arr[i] = 0;printf("hehe\n");}return 0;}

通过运行我们知道程序死循环,但是并不知道为什么会导致死循环,因此我们进行调试可以发现,arr[12]之后i再++后的和arr[0]地址相同,从新回到了起点,从新开始+

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?4. 如何写出好的代码

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

?const的作用

//代码1void test1(){int n = 10;int m = 20;int* p = &n;*p = 20;//ok?p = &m; //ok?}void test2(){//代码2int 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;}

const修饰指针变量的时候:

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
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

?5. 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。或者凭借经验就可以搞定。相对来说简单


?️链接型错误

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


⛰️运行时错误

借助调试,逐步定位问题。最难搞


?6. 总结

在探索C语言编程的征途中,调试技巧无疑是我们最宝贵的伙伴之一。通过本文的学习,我们深入了解了C语言调试的精髓,从基础概念到高级技巧,每一步都凝聚着对代码质量的追求和对编程艺术的热爱

调试不仅仅是修复bug的过程,更是一次次与自我对话、与代码共舞的旅程。在这个过程中,我们学会了如何耐心观察、如何理性分析、如何创造性地解决问题。这些能力不仅让我们在编程领域更加游刃有余,也为我们的人生道路增添了无限可能

掌握C语言调试技巧,意味着我们能够更加自信地面对复杂的编程挑战,更加高效地解决代码中的难题。它让我们在编程的道路上少走弯路,多一份从容和淡定,调试技巧的学习并非一蹴而就,它需要我们不断地实践、总结和反思。
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希望本文能够为你提供有益的参考和启示,让我们一起在编程的道路上不断前行!
谢谢大家支持本篇到这里就结束了,祝大家天天开心!

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