C语言中的调试小技巧
经常看到有人介绍一些IDE或者像gdb这样的调试器的很高级的调试功能，也听人说过有些牛人做工程的时候就用printf来调试，不用特殊的调试器。特别是在代码经过编译器一些比较复杂的优化后，会变得“难以辨认”，使用调试器也变得有些头疼。先举个简单的例子：
1 #include <stdio.h> 2 3 int main(){ 4 int a[6], i, sum = 0; 5 for(i = 0; i<6; i++) 6 a[i] = i<<2; 7 a[3] = 5; 8 for(i = 0; i<6; i++) 9 sum += a[i]; 10 printf("sum = %d\n", sum); 11 return 0; 12 }
如果采用gcc（笔者的版本是4.7.3）编译，使用
1 gcc -O3 sum.c -S
来编译，可以查看到编译出来的汇编代码是：
1 .file "sum.c" 2 .section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1 3 .LC0: 4 .string "sum = %d\n" 5 .section .text.startup,"ax",@progbits 6 .p2align 4,,15 7 .globl main 8 .type main, @function 9 main: 10 .LFB24: 11 .cfi_startproc 12 subq $40, %rsp 13 .cfi_def_cfa_offset 48 14 movl $53, %edx 15 movl $.LC0, %esi 16 movl $1, %edi 17 xorl %eax, %eax 18 call __printf_chk 19 xorl %eax, %eax 20 addq $40, %rsp 21 .cfi_def_cfa_offset 8 22 ret 23 .cfi_endproc 24 .LFE24: 25 .size main, .-main 26 .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.7.3-1ubuntu1) 4.7.3" 27 .section .note.GNU-stack,"",@progbits
说白了，就是gcc直接将main()优化成了这样：
1 int main(){ 2 printf("sum = %d\n", 53); 3 return 0; 4 }
可想而知，对于这样优化的代码，调试器也会抓狂。
那么采用printf大法的好处就出来了，无论编译器如何优化，printf的输出总是正确的（编译器的优化总是保证程序效果不变），而且相较于调试器各种高深摸测的命令，printf的用法是程序猿的必备知识，所以利用printf来跟踪程序有的时候比调试器还要方便。虽然有的时候printf可能显得不那么安全，但你可换其它的安全的输出函数啊。其实printf大法的实质就是输出大法，直接在程序（当然是debug版的，或者说verbose功能下，release版当然…你懂的…）运行的时候屏显各种希望获取的运行时信息。
如何printf一个变量的值，我就不多说了，毕竟这是咱们程序猿的基本功。我是想要介绍一些调试用的宏：
| 宏名（每个宏名前后双下划线） | 类型 | 意义 |
| __FILE__ | 字符串 | 当前程序名 |
| __FUNCTION__ | 字符串 | 当前函数名 |
| __LINE__ | 整数 | 当前行号（在源代码中的） |
| __DATE__ | 字符串 | 被编译的日期 |
| __TIME__ | 字符串 | 被编译的时间 |
| __STDC__ | 整数（布尔） | 如果编译器按照ANSI C来编译，为非零值；否则为0 |
使用这些宏来配合printf，可以做到很好的调试（当然也可以去做条件编译，不过本文暂不讨论这方面的应用）。
比如我可以定义一个BUG（）如下：
1 #define BUG() printf("Bug in function: %s (file: %s), @line: %d. It is compiled on %s %s, %s ANSI C standard.\n", __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__, __TIME__, __DATE__, __STDC__? "with" : "without");
当我觉得可能是对某函数因为参数指针p是NULL而使得程序崩溃，那么我可以在该操作中加入如下一句：
1 if(!p) 2 BUG();
这样如果真的因为p是NULL造成的程序崩溃的话，程序退出前会输出这个BUG在源代码中的位置，方便我们追踪它。至于为什么要输出编译的时间和日期，有的时候我们修改了.h文件，而往往在Makefile中我们是不写.h的依赖关系的，这样就可能会造成某种不一致，这时候输出代码编译的时间、日期就显得很有用了。最后那个ANSI C的检查，其实只是个以防万一而已。
