实用指南:VS2022调试技巧 + 实战案例

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前言

一、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

小故事:Bug的由来:
“Bug”的创始人格蕾丝·赫柏(GraceMurrayHopper),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HarvardMarkII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飞蛾,这显然是由于飞蛾受光和热的吸引,飞到了触点上,然后被高电压击死。所以在报告中,赫柏用胶条贴上飞蛾,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。
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二、什么是调试

当我们 发现程序中存在的问题的时候,那下⼀步就是找到问题,并修复问题。这个找问题的过程叫称为调试 ,英文叫 debug(消灭bug)的意思。
调试⼀个程序,先是承认出现了问题,然后通过各种手段去定位问题的位置,可能是逐过程的调试,也可能是隔离和屏蔽代码的方式,找到问题所的位置,然后确定错误产生的原因,再修复代码,重新测试

三、debug和release

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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;程序员在写代码的时候,需要经常性的调试代码,就将这里设置为debug ,这样编译产生的是debug
版本的可执行程序,其中包含调试信息,是可以直接调试的
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。当程序员写完代码,测试再对程序进行测试,直到程序的质量符合交付给用户使用的标准,这个时候就会设置为release ,编译产生的就是release 版本的可执行程序,这个版本是用户使用的,无需包含调试信息等
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对比可以看到从同⼀段代码,编译生成的可执行文件的大小,release版本明显要小,而debug版本明显大。

四、 VS调试快捷键

4.1 环境准备

首先先是环境的准备,需要⼀个支持调试的开发环境,我们上课使用VS,应该把VS上设置为Debug,如

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4.2 调试快捷键

F9:创建断点和取消断点
断点的作用是可以在程序的任意位置设置断点,打上断点就可以使得程序执行到想要的位置暂停执行,接下来我们就可以使用F10,F11这些快捷键,观察代码的执行细节。

条件断点:满足这个条件,才触发断点

F5:启动调试,经常用来直接跳到下⼀个断点处,⼀般是和F9配合使⽤。
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。在函数调用的地方,想进入函数观察细节,必须使用F11,如果使F10,直接完成函数调⽤。
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

五、 监视和内存观察

在调试的过程中我们,如果要观察代码执行过程中,上下文环境中的变量的值,有哪些方法呢?
这些观察的前提条件⼀定是开始调试后观察
例:

#include <stdio.h>
  int main()
  {
  int arr[10] = { 0 };
  int num = 100;
  char c = 'w';
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
  arr[i] = i;
  }
  return 0;
  }

5.1 监视

开始调试后,在菜单栏中【调试】->【窗口】->【监视】,打开任意⼀个监视窗口,输入想要观察的对象就行。
(1)打开监视窗口:

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(2) 在监视窗口中观察:
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5.2 内存

如果监视窗看的不够仔细,也是可以观察变量在内存中的存储情况,还是在【调试】->【窗口】->【内存】
打开内存窗口:
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在内存窗口中观察数据:
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方法:在打开内存窗口后,要在地址栏输入:arr,&num,&c,这类地址,就能观察到该地址处的数据
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六、 调试举例1

求1 !+2!+3!+4!+…10! 的和,请看下面的代码

#include <stdio.h>
  int main()
  {
  int n = 0;
  int i = 1;
  int sum = 0;
  for (n = 1; n <= 10; n++)
  {
  for (i = 1; i <= n; i++)
  {
  ret *= i;
  }
  sum += ret;
  }
  printf("%d\n", sum);
  return 0;
  }

运行结果:
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修改后

#include <stdio.h>
  int main()
  {
  int n = 0;
  int i = 1;
  int sum = 0;
  for (n = 1; n <= 10; n++)
  {
  int ret = 1;
  for (i = 1; i <= n; i++)
  {
  ret *= i;
  }
  sum += ret;
  }
  printf("%d\n", sum);
  return 0;
  }

运行结果:
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七、 调试举例2

该例子需要在特定条件下才能触发运行。
条件:在VS2022、X86、Debug的环境下

#include <stdio.h>
  int main()
  {
  int i = 0;
  int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  for (i = 0; i <= 12; i++)
  {
  arr[i] = 0;
  printf("hehe\n");
  }
  return 0;
  }

运行结果:死循环

5.2.1 调试过程

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结论:i的地址与arr[12]地址一致

5.2.2 从内存布局解释调试解果

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解释
(1)栈区内存的使用习惯是从高地址向低地址使用的,所以变量i的地址是较大的。arr数组的地址整体是小于i的地址。
(2) 数组在内存中的存放是:随着下标的增长,地址是由低到高变化的

结论:如果是左边的内存布局,那随着数组下标的增长,往后越界就有可能覆盖到i,这样就可能造成死循环的。
这里肯定有同学有疑问:为什么i和arr数组之间恰好空出来2个整型的空间呢?这里确实是巧合,在不同的编译器下可能中间的空出的空间大小是不⼀样的,代码中这些变量内存的分配和地址分配是编译器指定的,所以的不同的编译器之间就有差异了。所以这个题目是和环境相关的
注意栈区的默认的使用习惯是先使用高地址,再使用低地址的空间,但是这个具体还是要编译器的实现

八、 调试举例3:扫雷

演示:
• 在函数内部打断点,快速跳转到函数
• 在数组传参,调试进⼊函数,如何在监视窗口观察数组的内容:数组名,n 的形式
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结语与每日励志

✨调试过程中,要做到心中有数,也就是程序员自己心里要清晰的知道希望代码怎么执行,然后再去看代码有没有按照我们预定的路线在执行。
调试是需要反复去动手练习的,调试是可以增加程序员对代码的理解和掌控的,掌握了调试的能力,
就能看到本质,就像能给程序做B超⼀样,对程序内部⼀览无余

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posted on 2025-12-27 10:40  ljbguanli  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报