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【c语言日寄】Vs调试——新手向

news 来源：原创 2025/5/25 15:06:35

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【作者主页】siy2333
【专栏介绍】⌈c语言日寄⌋：这是一个专注于C语言刷题的专栏，精选题目，搭配详细题解、拓展算法。从基础语法到复杂算法，题目涉及的知识点全面覆盖，助力你系统提升。无论你是初学者，还是进阶开发者，这里都能满足你的需求！
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文章目录

  • 前言
  • 一、简单C问题的代码引入
  • 二、什么是调试
    • 调试的主要步骤包括：
  • 三、Debug和Release版本的介绍与区别
    • Debug版本
    • Release版本
    • Debug和Release版本的区别
  • 四、调试的准备
  • 五、调试快捷键的介绍
  • 六、调试窗口的使用
  • 七、定位问题代码
  • 八、总结

前言

在软件开发过程中，编写代码只是第一步，更重要的是确保代码能够正确运行并满足需求。而调试（Debugging）是实现这一目标的关键环节。本文将通过一个简单的C语言问题引入，详细介绍VS2022的基本调试功能，包括Debug和Release版本的区别、调试的准备、调试快捷键、调试窗口的使用以及如何通过调试定位问题代码。无论你是初学者还是有一定开发经验的开发者，阅读本文都会带来收获~

一、简单C问题的代码引入

我们先来看一个简单的C语言程序。这个程序的目标是计算两个整数的和，并输出结果。然而，程序中存在一些问题，接下来，我们将通过调试来发现代码的错误。

#include <stdio.h>int add(int a, int b) {return a - b;  // 这里故意写错了，应该是 a + b
}int main() {int num1 = 10;int num2 = 20;int result = add(num1, num2);printf("The result is: %d\n", result);return 0;
}

在这个程序中，add函数的实现是错误的，它返回的是两个数的差而不是和。

二、什么是调试

调试是指在软件开发过程中，通过一系列工具和技术手段，查找并修复代码中的错误（Bug）的过程。调试的目的是确保程序能够按照预期运行，输出正确的结果。调试不仅可以帮助我们发现程序中的逻辑错误，还可以帮助我们理解程序的执行流程，优化代码性能。

调试的主要步骤包括：

  1. 启动调试：通过IDE或调试工具启动程序的调试过程。
  2. 设置断点：在代码中设置断点，使程序在特定位置暂停执行。
  3. 单步执行：逐行或逐语句执行代码，观察程序的执行过程。
  4. 查看变量值：在调试过程中查看变量的值，分析程序状态。
  5. 分析调用堆栈：查看函数调用的顺序，定位问题的源头。
  6. 修复问题：根据调试结果，修改代码中的错误。
  7. 重复测试：修复问题后重新运行程序，确保问题得到解决。

调试是软件开发中不可或缺的一部分，它能够帮助我们快速定位问题，提高开发效率，确保软件质量。

三、Debug和Release版本的介绍与区别

在Visual Studio中，程序可以以两种模式编译：Debug模式和Release模式。这两种模式在编译和运行时的行为有显著差异。在这里插入图片描述

Debug版本

Debug版本是用于调试的程序版本，它包含了许多调试信息，方便开发者在调试过程中查看程序的执行状态。Debug版本的主要特点包括：

  • 调试信息：包含完整的调试信息，如变量名、函数名、源代码行号等，方便调试工具在运行时与源代码进行映射。
  • 未优化代码：代码未经过优化，保持与源代码一致的执行顺序，方便单步执行和查看变量值.
  • 断言支持：支持断言（Assert）功能，可以在运行时检查程序的逻辑错误。 内存管理：在Debug模式下，VisualStudio会为程序分配额外的内存保护，帮助检测内存泄漏和越界访问等问题。

Release版本

Release版本是用于发布的程序版本，它经过了优化，以提高程序的运行效率和性能。Release版本的主要特点包括：

  • 优化代码：对代码进行了优化，包括指令优化、循环展开、内联函数等，以提高程序的运行速度。
  • 无调试信息：不包含调试信息，减小程序的体积，提高运行效率。 断言禁用：默认情况下禁用了断言功能，以避免对性能的影响。
  • 内存管理：不包含额外的内存保护，因此在Release模式下可能无法检测到某些内存问题。

Debug和Release版本的区别

特性Debug版本Release版本
调试信息包含完整调试信息不包含调试信息
代码优化未优化，保持与源代码一致优化，提高运行效率
断言支持支持断言默认禁用断言
内存管理包含额外的内存保护不包含额外的内存保护
程序体积较大较小
运行速度较慢较快

内存对比
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在开发过程中，我们通常使用Debug版本进行调试，修复问题后，再切换到Release版本进行发布。了解Debug和Release版本的区别，可以帮助我们更好地选择合适的模式进行开发和调试。

四、调试的准备

在使用VS2022进行调试之前，我们需要进行一些准备工作，以确保调试环境的正确配置。

  1. 创建项目
    首先，我们需要创建一个新的项目。在VS2022中，选择“创建新项目”，选择C语言项目模板（如“控制台应用程序”），并填写项目名称和路径。
  2. 编写代码
    在项目中编写需要调试的代码。例如，我们可以将前面提到的简单C程序复制到项目中。
  3. 配置调试模式
    确保项目配置为Debug模式。在VS2022中，可以通过工具栏上的配置管理器选择Debug模式。
  4. 设置断点
    在代码中设置断点，使程序在特定位置暂停执行。设置断点的方法是：将光标移动到需要暂停的代码行，然后按F9键或右键选择“切换断点”。断点设置成功后，该行代码会显示一个红点。
    在我们的示例程序中，我们可以在add函数和printf语句处设置断点。

五、调试快捷键的介绍

VS2022提供了丰富的调试快捷键，帮助开发者快速进行调试操作。掌握这些快捷键可以大大提高调试效率。以下是一些常用的调试快捷键：

  1. 启动调试
    F5：开始调试并运行程序。如果程序中设置了断点，程序会在第一个断点处暂停。
    Ctrl + F5：运行程序而不启动调试。这通常用于测试Release版本。
  2. 暂停和停止调试
    Shift + F5：停止调试，退出调试模式。
    Ctrl + Break：暂停正在运行的程序。
  3. 单步执行
    F10：逐过程执行代码（Step Over）。执行当前语句，但不进入函数内部。
    F11：逐语句执行代码（Step Into）。执行当前语句，如果当前语句是函数调用，则进入函数内部。
    Shift + F11：跳出当前函数（Step Out）。从当前函数返回到调用它的函数。
  4. 查看变量值
    Ctrl + Alt + V, A：打开“局部变量”窗口，查看当前作用域内的变量值。
    Ctrl + Alt + V, F：打开“监视”窗口，添加并查看特定变量的值。
  5. 调用堆栈
    Ctrl + Alt + C：打开“调用堆栈”窗口，查看函数调用的顺序。
  6. 其他快捷键
    Ctrl + Shift + F9：清除所有断点。
    Ctrl + F9：设置或清除断点。
    掌握这些调试快捷键，可以帮助我们更高效地进行调试操作，快速定位和解决问题。

六、调试窗口的使用

VS2022提供了多种调试窗口，帮助开发者在调试过程中查看程序的执行状态和相关数据。以下是一些常用的调试窗口及其使用方法：

  1. 监视窗口
    监视窗口用于查看和修改变量的值。在调试过程中，可以通过以下步骤使用监视窗口：
  • 打开监视窗口：在调试过程中，通过菜单栏选择“调试”->“窗口”->“监视”->“监视1”。
  • 添加变量：在监视窗口中输入变量名，按回车键，即可查看该变量的值。
  • 修改变量值：在监视窗口中直接修改变量的值，可以观察程序的行为变化。

在我们的示例程序中，我们可以在监视窗口中添加num1、num2和result变量，观察它们的值在程序运行过程中的变化。

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  1. 内存窗口
    内存窗口用于查看和修改内存中的数据。在调试过程中，可以通过以下步骤使用内存窗口：
  • 打开内存窗口：在调试过程中，通过菜单栏选择“调试”->“窗口”->“内存”->“内存1”。
  • 查看内存数据：在内存窗口中输入内存地址或变量名，可以查看该地址或变量对应的内存数据。
  • 修改内存数据：在内存窗口中直接修改内存数据，可以观察程序的行为变化。

在我们的示例程序中，我们可以在内存窗口中查看result变量对应的内存数据，确认其值是否正确。

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  1. 调用堆栈窗口
    调用堆栈窗口用于查看函数的调用顺序。在调试过程中，可以通过以下步骤使用调用堆栈窗口：
  • 打开调用堆栈窗口：在调试过程中，通过菜单栏选择“调试”->“窗口”->“调用堆栈”。
  • 查看调用顺序：在调用堆栈窗口中，可以看到当前函数的调用链，包括调用函数和被调用函数的名称、文件名和行号。
  • 跳转到调用位置：在调用堆栈窗口中双击某个调用位置，可以跳转到对应的代码位置，方便分析问题。

在我们的示例程序中，我们可以在调用堆栈窗口中看到main函数调用了add函数，确认问题是否出在add函数中。

七、定位问题代码

通过前面的调试准备和调试工具的使用，我们已经具备了定位问题代码的能力。以下是一个完整的调试过程，展示如何通过调试定位并解决问题代码。

  1. 启动调试
    在VS2022中，按F5键启动调试。程序会在第一个断点处暂停执行。
  2. 观察变量值
    在监视窗口中添加num1、num2和result变量，观察它们的值。在add函数中，num1和num2的值分别为10和20，但result的值为-10，显然不符合预期。
  3. 单步执行
    在add函数中按F11键逐语句执行代码，观察变量值的变化。发现return a - b;语句返回的是两个数的差，而不是和。
  4. 修改问题代码
    将return a - b;语句修改为return a + b;，保存修改。
  5. 重新调试
    重新启动调试，按F5键运行程序。观察输出结果，确认问题是否解决。如果输出结果为The result is: 30，则问题已经解决。
    通过以上步骤，我们成功定位并解决了程序中的问题。调试工具帮助我们快速分析程序的执行过程，找到问题的根源，并修复问题。

八、总结

调试是软件开发中不可或缺的一部分，它能够帮助我们快速定位和修复代码中的问题，提高开发效率，确保软件质量。在本文中，我们通过一个简单的C语言程序，详细介绍了VS2022的基本调试功能。我们学习了如何准备调试环境、使用调试快捷键、查看变量值、分析调用堆栈以及定位问题代码。希望本文能够帮助你更好地掌握VS2022的调试功能，提升你的开发能力。

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编程日记 2025/5/21 18:11:54

OpenCV：高通滤波之索贝尔、沙尔和拉普拉斯

目录 简述 什么是高通滤波&#xff1f; 高通滤波的概念 应用场景 索贝尔算子 算子公式 实现代码 特点 沙尔算子 算子公式 实现代码 特点 拉普拉斯算子 算子公式 实现代码 特点 高通滤波器的对比与应用场景 相关阅读 OpenCV&#xff1a;图像滤波、卷积与卷积核…...

编程日记 2025/5/21 5:08:30

游戏设备升级怎么选？RTX4070独显，ToDesk云电脑更具性价比

过新年、添喜气&#xff01;正逢节期来临不知道各位是否都跟小编一样在考虑购置生活中的各样所需呐&#xff1f; 25年可谓是3A游戏大作之年&#xff0c;例如《GTA6》《文明7》《死亡搁浅2》《刺客信条&#xff1a;影》下半年落地的《塞尔达传说&#xff1a;新篇章》《生化危机9…...

编程日记 2025/5/22 23:27:04

【useLayoutEffect Hook】在浏览器完成布局和绘制之前执行副作用

目录 前言语法useLayoutEffect 对比 useEffect&#xff1a;示例 前言 useLayoutEffect 是 React 中的一个 Hook&#xff0c; 类似于 useEffect&#xff0c;但有一个关键的区别&#xff1a;它会在所有的 DOM 变更之后同步调用 effect。这意味着它可以读取 DOM 布局并同步重新渲…...

编程日记 2025/5/21 1:25:55

Llama 3：开源大模型的里程碑式突破

标题&#xff1a;Llama 3&#xff1a;开源大模型的里程碑式突破 文章信息摘要&#xff1a; Meta通过Llama 3展现了开源LLM的重大突破&#xff1a;采用超大规模训练数据和多阶段训练方法&#xff08;SFT、rejection sampling、PPO和DPO&#xff09;&#xff0c;突破了传统的Chi…...

编程日记 2025/5/22 13:22:57

Spring 框架基础：IOC 与 AOP 原理剖析及面试要点

在上一篇中&#xff0c;我们深入探讨了 Java 反射机制&#xff0c;了解了它在运行时动态操作类和对象的强大能力。而今天&#xff0c;我们将进入 Spring 框架的世界。Spring 框架作为 Java 企业级开发中最流行的框架之一&#xff0c;极大地简化了企业级应用的开发过程。对于春招…...

编程日记 2025/5/22 21:58:22

《开源与合作：驱动鸿蒙Next系统中人工智能技术创新发展的双引擎》

在当今科技飞速发展的时代&#xff0c;鸿蒙Next系统作为一款具有创新性和前瞻性的操作系统&#xff0c;为人工智能技术的发展提供了广阔的舞台。而开源和合作则是推动鸿蒙Next系统中人工智能技术创新和发展的两大关键引擎。 开源&#xff1a;创新的源泉 代码共享与知识传播&am…...

编程日记 2025/5/16 15:30:50

Redis使用基础

1 redis介绍 Redis&#xff08;Remote Dictionary Server )&#xff0c;即远程字典服务 ! 是完全开源的&#xff0c;遵守 BSD 协议&#xff0c;是一个高性能的 key-value 数据库。 使用ANSI C语言编写、支持网络、可基于内存亦可持久化的日志型、Key-Value数据库&#xff0c;并…...

编程日记 2025/5/22 21:56:44

React和Vue有什么区别，如何选择？

React和Vue有什么区别&#xff0c;如何选择&#xff1f; React 和 Vue 是当前最受欢迎的前端框架之一&#xff0c;两者在开发者中都有极高的声誉。它们都旨在帮助开发人员构建用户界面&#xff0c;但在实现方式和适用场景上有所不同。如果你正考虑在项目中选择 React 或 Vue&a…...

编程日记 2025/5/19 8:02:44

C++|开源日志库log4cpp和glog

文章目录 log4cpp 和 glog对比1. **功能对比**2. **易用性和配置**3. **性能**4. **线程安全**5. **日志输出**6. **功能扩展**7. **适用场景**8. **总结** 其它开源C日志库1. **spdlog**2. **easylogging**3. **Boost.Log**4. **loguru**5. **Poco Logging**6. **Qt Logging (…...

编程日记 2025/5/24 18:42:55