C语言IDE：VisualStudio实用调试技巧_vs studio c语言调试技巧

引子： 什么是bug

BUG的英文释义是“虫子”，现在人们通常会将计算机上发生的一些问题，比如系统缺陷、程序漏洞、轻微毛病、问题、故障等统称为bug（漏洞），人类历史上第一个程序BUG就是与虫子有关。
1937年，有一天，计数人员在对一台计算机调试程序时出现故障，经过一阵子周折，发现有只飞蛾被烤糊在两个继电器触点的中间导致短路。于是把程序故障统称为“臭虫BUG”。

1. 调试及其重要性

所有的发生的事情都一定有迹可循，对于电脑程序来说也是如此，当问题出现时就一定有导致其发生的成因，迹象，迹象越多就越容易顺藤摸瓜，发现问题所在，着就是推理的途径，也是调试程序的方式。
在我们编写程序时，随着代码体量增大，功能的增多，就不免会出现各种各样的问题，如何发现解决这些问题，让程序正常运行。我们就需要依靠调试这一手段，接下来我们就来进行相关学习。

1.1 什么调试

调试（英语：Debugging / 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。

1.2 调试的基本过程

1. 发现程序中错误的存在
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方式
5. 对程序出现的错误进行改正，重新测试。

注解步骤2：
隔离，消除的思想：从程序主干开始，一步一步将各个功能区释放，直至出现所发现的错误。或是分步将程序的功能区一次注释隔离，当程序不再报错时，当前备注的功能区即为错误所在。

1.3 Debug与Release

Debug通常被称为调试版本，它包含调试信息，并对程序不做任何优化，便于程序员调试程序。
Release称为发布版本，此版本的程序进行了各种优化，电脑在编译时不会为程序包含调试信息，使得程序在代码大小与运行速度上都是最优的，便于用户更好地使用。

当分别以不同模式编译程序时，会生成不同地目标文件。

2. windows调试环境调试介绍

2.1 调试环境地准备

环境选项中应选择debug选项，在此环境下代码才能正常调试。

2.2 调试中的快捷键

方式1：想要开始调试，可在菜单栏选中（调试 -> 开始调试）选项进行调试。

也可以通过快捷键进行调试，调试中最常用到的几个快捷键，如下：

F5

启动调试，经常用来直接跳到下一个断点处。

F9

创建断点与取消断点
断点：可以在程序任意位置设置断点，使得程序可以在想要停止执行的地方停止，然后再进行一步步调试

F10

逐过程地调试，一个过程可以是指一次函数地调用，或是一条语句。

F11

逐语句，即为每次执行一条语句，同时使用这个快捷键可以使得我们进入函数内部。

CRTL + F5

开始执行程序不调试。

2.3 调试时程序中相关信息地查看

2.3.1 查看临时变量的值

在调试开始后，观察各变量值得变化

Fn：辅助功能键

2.3.2 查看内存信息（快捷键：Alt + 6）

开始调试后，观察各个内存空间中内容得变化。

2.3.3 查看调用堆栈

函数调用堆栈：以栈的数据结构显示函数之间的调用关系

void test4()
{
	printf("hello world\n");
}

void test3()
{
	test4();
}

void test2()
{
	test3();
}

void test1()
{
	test2();
}

//示例，显示函数之间的调用关系
int main()
{
	test1();

	return 0;
}
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2.3.4 查看汇编信息（Alt + 8）

查看代码的汇编形式

方式1：右击鼠标，选择（转到反汇编）

方式2：

2.3.5 查看寄存器信息（Alt + 5）

程序执行过程中，各个寄存器的变化。

3. 调试实例

3.1 实例1：

实现：计算1! + 2! + 3! + …+ n!的值

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;
}

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当我们运行上述代码时，当输入为3时，结果应为1！+ 2！+ 3！= 1 + 1 × 2 + 3 × 2 × 1 = 1 + 2 + 6 = 9，可是我们却得到是15，调试确定问题原因。

ret 变量的值留有上一次计算的值，未清零。

3.2 实例2：

调试找出程序死循环的原因

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

	return 0;
}
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一次中方式定义数组与变量，在VS2019环境下，它们的内存空间位置如图，当数组越界访问arr[12]时，会更改掉 i 的值，使得变量永远无法增加至12。

补充：Release版本相较于Debug版本优化的验证
在上述的实例2中，在Debug版本下，此段程序会进行死循环并报错，但当我们以Release环境运行时，代码就会正常运行，当我们再通过内存观察时，数组 arr 的内存位置出现在了变量 i 之前。