C++对拍即调试技巧

一、生成数据

若是生成数据输出文件操作应写成 freopen("something.in","w",stdout);

\(1.\) 生成随机序列

int p[N];
for(int i=1;i<=n;i++) p[i]=i;
random_shuffle(p+1,p+n+1);//打乱一个数组
for(int i=1;i<=n;i++) cout<<p[i]<<" ";

这样生成一个 \(1 \sim n\) 的随机排列

\(2.\) 生成随机一棵树

for(int i=2;i<=n;i++)
    cout<<rand%(i-1)+1<<" "<<i<<endl;

这样生成一棵以 \(1\) 为根的树

\(3.\) 生成随机无自环无重边的无向图

//预定n为点数，m为边数
set<pair<int,int> >s;//边的集合
for(int i=1;i<=m;i++)
{
    int from=rand%n+1,to=rand%n+1;
    if(from==to)//判自环
    {
        i--;
        continue;
    }
    if(s.count(make_pair(from,to))||s.count(make_pair(to,from)))//判重边，如果是有向图把后面(to,from)的删掉
    {
        i--;
        continue;
    }
    s.insert(make_pair(from,to));//加入边的集合
    cout<<from<<" "<<to<<endl;//输出
}

生成一个 \(n\) 个点，\(m\) 条边，无自环无重边的无向图

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二、对拍程序怎么写

我们令数据生成器、自己猜想的正解与暴力放在同一个根目录下

令数据生成器可执行文件的文件名名为 produce，自己猜想的正解可执行文件名为a，暴力可执行文件名为b，a 的输出文件为 A.out，b 的输出文件为 B.out （Linux下可执行文件文件名没有后缀，Windows下为.exe）

对拍程序 check.cpp 写法如下：（要对拍直接运行 check 即可，默认在Linux下运行）

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main()
{
    int cnt=0;//统计对的个数
    while(true)
    {
        system("./produce");
        system("./a");
        system("./b");//运行produce,a,b三个程序
        if(system("diff A.out B.out"))//比较A.out与B.out，如果不一样会返回1（Linux下）
        {
            puts("WA");
            return 0;
        }
        else printf("AC %d\n",++cnt);//对的个数加1
    }
    return 0;
}
//另外，想要停止要按 Ctrl + Z

数据生成器除了用来生成数据进行对拍外，还可以用来测试时间复杂度是否正确。生成一组极限数据， 然后在 \(\text{Linux}\) 下使用命令 time 来测试程序运行的时间

比如假设正解名称还是上文中的 a.cpp，那可以在控制台输入命令：

time ./a

返回时会由上到下返回三个时间：\(\text{real,user,sys}\)

其中 \(\text{user}\) 是程序将要评测机上运行的时间，如果 \(\text{user}\) 所指的时间大于题面要求时限，说明程序 百分百 会 \(\text{TLE}\)

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三、调试

\(1.\) 输出中间变量调试

输出变量以调试，直到找到出错的部分

建议输出加一些提示的信息

这就不详细讲了吧……？

\(2.\) 单步调试 \(GDB\)

这个默认在 Windows 下调试，而且所涉及的 路径名 与 文件名 中 不可以有空格！

首先得找到并编译文件，按 Win + R 在里面输入 cmd

先切换到文件所在的硬盘，在终端里输入 硬盘 :，比如D盘输入 D:

然后再复制要编译调试的文件所在的文件夹的位置，在终端里输入 cd 路径名，比如输入 D:\vscode_code

再编译文件。编译格式：g++ -g -o 生成可执行文件名.exe 要编译的文件名.cpp（本文默认 C++，Python、C等也行）

然后如果想运行的话，直接输入可执行文件名.exe 即可

若想调试则输入 gdb 可执行文件名.exe

不懂的可以看这张图，说的就是上面的步骤：（图中的 Temp_the_test.cpp 是 洛谷P1850换教室 的 \(\text{AC}\) 代码）

找到并编辑文件后，我们就可以进入调试时间了！

首先开始调试文件，格式上面已经说过了。

按下回车以后会有很多英文蹦出来，不用担心，这些都是在讲 \(GDB\) 版权（

调试需要记住一些调试指令：

全称	简写	作用
\(\text{list}\)	\(\text{l}\)	显示当前程序停止的位置附近的源代码（我试过，我的电脑上最多显示 \(10\) 行）
\(\text{run}\)	\(\text{r}\)	从头开始运行程序，直到断点处为止（没有断点的话直接运行完）
\(\text{break}\)	\(\text{b}\)	设置断点，后面跟行号，也可以跟函数名（在这个函数这个参数的状态时停止）、\(\text{if}\) 语句（当……时停止）
\(\text{next}\)	\(\text{n}\)	执行下一条语句，但不进入函数
\(\text{step}\)	\(\text{s}\)	执行下一条语句，如果有函数则执行函数内语句
\(\text{print}\)	\(\text{p}\)	在运行到当前行数时显示一个变量或数组的值
\(\text{display}\)	\(\text{disp}\)	永久显示一个变量或数组的值，直到程序结束
\(\text{clear}\)	\(\text{cl}\)	清除某一行的断点，如果什么都不跟则是清除所有断点
\(\text{undisplay}\)	\(\text{undis}\)	后面跟变量的编号（之前显示的 \(\$ 1\) 等，只需要输入序号，不需要输入 \(\$\)），可以不再显示某个变量的值
\(\text{watch}\)	\(\text{wa}\)	后面跟变量名，可以在变量发生变化时停止程序运行并输出变化前后的值
\(\text{continue}\)	\(\text{c}\)	在程序当前停止的为止继续运行，直到运行到下一个断点处
\(\text{until}\)	\(\text{u}\)	从当前位置开始，执行到 \(\text{until}\) 要求的行号或者函数名或者 \(\text{if}\) 条件（不懂得可以看 \(\text{break}\) 语句）
\(\text{Enter（回车）}\)	\(\text{无}\)	寻找从输入该回车上方最近的一条明确指示了的语句，执行它

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四、总结

\[\text{预祝各位} N O {I} P \\ \\ R P + + \]