Visual Studio 2022 你必须知道的实用调试技巧

目录

1、什么是bug？

 2.调试是什么？有多重要？

2.1我们是如何写代码的？

2.2又是如何排查出现的问题的呢？

​编辑

2.3 调试是什么？

2.4调试的基本步骤

2.5Debug和Release的介绍

3.Windows环境调试介绍

3.1 调试环境的准备

 3.2学会快捷键

3.3 调试的时候查看程序当前信息

3.3.1 查看临时变量的值

 3.3.2 查看内存信息

3.3.3 查看调用堆栈

3.3.4查看汇编信息

3.3.5 查看寄存器信息

4、多多动手，尝试调试，才能有进步。

5、一些调试的实例

5.1实例一

5.2 实例二

6.如何写出好（易于调试）的代码

6. 1 优秀的代码：

 6.2 示范：

7.编程常见的错误

7.1 编译型错误

7.2 链接型错误

7.3 运行时错误

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【前言】

大家好，前面我们讲了Visual Studio 2022的安装和使用以及scanf报错的解决方法

今天分享一些实用的 VS 技巧，而这些技巧很多人都不知道。当你以后在工作中遇到：我在同事电脑上解决问题，或在会议上演示代码示例时，使用了一些 VS “骚”操作，他们会好奇地问：你是怎么做到的？有时候你知道一些别人不知道的小技巧便可以让你显得更专业。

PS：本文所有示例演示均基于 Visual Studio 2022 版本。

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 法⼀直沿⽤到今天。

 2.调试是什么？有多重要？

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。

一名优秀的程序员是一名出色的侦探。

每一次调试都是尝试破案的过程。

2.1我们是如何写代码的？

2.2又是如何排查出现的问题的呢？

拒绝-迷信式调试！！！！

2.3 调试是什么？

调试（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。

2.4调试的基本步骤

1. 发现程序错误的存在
2. 以隔离、消除等方式对错误进行定位
3. 确定错误产生的原因
4. 提出纠正错误的解决办法
5. 对程序错误予以改正，重新测试

2.5Debug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。

代码示例：

#include <stdio.h>
int main()
{char *p = "hello world！";printf("%s\n", p);return 0;
}

上述代码在Debug环境的结果展示：

 上述代码在Release环境的结果展示：

 Debug和Release反汇编展示对比：

 

 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。
那编译器进行了哪些优化呢？
请看如下代码：

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;int arr[10] = {0};for(i=0; i<=12; i++){arr[i] = 0;printf("hello\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。
那他们之间有什么区别呢？
就是因为优化导致的。

 变量在内存中开辟的顺序发生了变化，影响到了程序执行的结果。

3.Windows环境调试介绍

注：linux开发环境调试工具是gdb，以后学习了会介绍。

3.1 调试环境的准备

在环境中选择 debug 选项，才能使代码正常调试。

 3.2学会快捷键

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。

通常情况下F5和F9是连在一起使用的

假如我们这里有个循环，我想让他在循环5次的时候停下来该怎么办呢？

• 第一步设置断点，然后设置条件
• 第二步按下 F5 程序就可以跳到我们指定的地方了

这里就可以看到我们的程序是走到了第 11 行的，并且运行了5次。因为在监视窗口看到的arr数组是被赋值了 5 次的 

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）。

F10 这个快捷键通常是进入函数时使用的也是一个常用快捷键，而 F11 逐语句调试。这个可以进入函数之后搭配使用！

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。 

更多快捷键点这里！

3.3 调试的时候查看程序当前信息

3.3.1 查看临时变量的值

在调试开始之后，用于观察变量的值。

 3.3.2 查看内存信息

3.3.3 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。

3.3.4查看汇编信息

在调试开始之后，有两种方式转到汇编：
（1）第一种方式：右击鼠标，选择【转到反汇编】：

（2）第二种方式：

可以切换到汇编代码。

3.3.5 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。

4、多多动手，尝试调试，才能有进步。

•  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。

5、一些调试的实例

5.1实例一

实现代码：求 1！+2！+3！ ...+ n! ；不考虑溢出。

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

这时候我们如果输入3

代码结果:

实际输出的是15。

why?
这里我们就得找我们问题。

1. 首先推测问题出现的原因。初步确定问题可能的原因最好。
2. 实际上手调试很有必要。
3. 调试的时候我们心里有数。

首先我们可以确定是结果出现的问题，而结果又是循环来计算，我们就可以进去循环然后把监视窗口调开看看是不是这里的问题？

• 3的阶乘应该是 (1*1)+(1*2)+(1*2*3) =9

这里我们通过调试就可以看到，我们的循环在第三次的时候就出现错误了。本来 ret 里面存储的是 3 的阶乘 9 可结果却是 12

• 这里可以得出我们程序的错误了
• ret 这个变量未初始化导致结果与预想不同

代码改进：

5.2 实例二

#include <stdio.h>
int main()
{int i = 0;int arr[10] = { 0 };for (i = 0; i <= 12; i++){arr[i] = 0;printf("hello\n");}return 0;
}

代码结果：

代码死循环，研究程序死循环的原因。

深度解析为什么会死循环

这时就要用到我们调试里面的内存功能了，其实这里 笔试题 为什么死循环的原因很简单，我们前面说过临时变量是存在 栈区 的，而 栈区 的使用习惯是;

• 先使用高地址的空间在使用地地址的空间
• 所以变量 i 就在数组上面一点创建的
• 那么我们就可以画这样一幅图

观察内存

我们这里就可以调试一下，观察临时变量 i 和临时变量 arr 是不是在栈区是这样存储的！
这里为了观察方便就把数组初始化的时候先放上值！

• 取地址 i 得到的地址是 0x00A6FBC0
• 取地址arr 得到的地址是 0x00A6FBF0

这里就可以看到我们临时变量 arr 和 i 在内存 栈区中地区是这样存储的！当我们循环第13次时 arr[13] 越界！

• 就会找到我们临时变量 i 的地址值处从而
• 改为 0 开始无限循环

总结：所以我们在使用数组时一定要注意数组越界这个问题，不然就会引发bug。

6.如何写出好（易于调试）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

常见的coding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。

 6.2 示范：

模拟实现库函数：strcpy

/***
*char *strcpy(dst, src) - copy one string over another
*
*Purpose:
*    Copies the string src into the spot specified by
*    dest; assumes enough room.
*
*Entry:
*    char * dst - string over which "src" is to be copied
*    const char * src - string to be copied over "dst"
*
*Exit:
*    The address of "dst"
*
*Exceptions:
*******************************************************************************/
char * strcpy(char * dst, const char * src)
{char * cp = dst;assert(dst && src);while( *cp++ = *src++ );   /* Copy src over dst */return( dst );
}

注意：

1. 分析参数的设计（命名，类型），返回值类型的设计
2. 这里讲解野指针，空指针的危害。
3. assert的使用，这里介绍assert的作用
4. 参数部分 const 的使用，这里讲解const修饰指针的作用
5. 注释的添加

3.3const的作用：

#include <stdio.h>
//代码1
void 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;
}

 结论：

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

const的具体介绍会在之后发布文章

7.编程常见的错误

7.1 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。

7.2 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。

7.3 运行时错误

借助调试，逐步定位问题。最难搞。
温馨提示：
做一个有心人，积累排错经验。

讲解重点：
介绍每种错误怎么产生，出现之后如何解决。

Visual Studio 2022 你必须知道的实用调试技巧到这里就讲完了，后续我会发布一些其他知识，大家可以订阅一下专栏呀！