VC调试技术程序出错的类型大致可以分为两种,语法错误和逻辑错误。语法错误可以通过编译器的出错信息得到纠正。然而逻辑错误则不能,所以各大IDE(集成开发环境)中都提供了debug功能,用来分析和排除程序中的逻辑错误,排除逻辑错误的过程又称调试(或debug),下面谨以VC 6.0的调试环境做介绍。
常用的调试命令主要有:
step into 命令快捷键:F11 单步执行每条语句,在遇到函数的时候,系统将进入函数,单步执行其中的语句。
step over 命令快捷键:F10 单步执行每条语句,但在遇到函数时候,系统将把函数当作“一条语句”来执行,自动执行其中的内容,而不进入函数内部单步执行。
run to cursor 命令 快捷键:Ctrl F10 系统将自动执行到用户光标所指的语句前。(这个功能很有用,可以将精力集中到有问题的地方,从而节省调试时间)
Go 命令快捷键:F5 系统将编译,连接,自动运行程序,但是会在程序设置了断点(breakpoint)处停下。
BuildExcute 命令 快捷键:Ctrl F5 系统将编译,连接,运行编译好的程序代码,因此不会在断点处停留,但是在程序执行结束之后,系统会给一个Pause,以方便用户观察输出结果。
Stop debug命令快捷键:Shift F5 本命令是用来终止动态调试过程的。
动态调试的主要方法——watch(监视变量)在程序编译通过以后,当使用了step into,step over,run to cursor, go命令使系统在程序执行的过程中停下之后,系统就会进入调试状态。
调试过程中,你的程序执行窗口会调到后台,而系统窗口中会显示你的程序,其中的黄色箭头指向的是系统下一步将要执行的语句。而系统窗口下面的那个监视窗口就是我们将要介绍的重点. watch窗口被左右分成了两个部分,左面的那部分我们姑且称之为“自动监视区”(即variable窗口),而右面的我们称之为“手动监视区”。(即watch窗口)自动监视区是系统自动跟踪的变量名。系统默认显示auto标签,那是显示在上一步执行过程中,程序中发生改变的变量。 locals标签跟踪的是某一个函数中的所有变量。
上面的find sourse组合框中指示的是当前在locals标签下在跟踪的变量是属于哪一个函数的。说明:当find sourse组合框中的内容变成灰色时,说明系统正在运行程序,或者等待输入端的数据(通常会是这个情况),此时应当注意程序执行窗口中的内容。然而通常仅仅只有自动监视区所监视的变量是不够的,有时我们需要自己定义一些需要跟踪的变量——这个时候我们就要在手动监视区中输入变量名(也可以是系统认为合法的表达式)来跟踪我们需要的值。
注意:当用户定义了一个指向数组的watch之后,在变量的左边会出现一个小的' '号,表示这个数组可以“展开”——显示其中每一个下标所指示的内容,这与其他高级语言的IDE有些不同。
值得一提的是VC 的一个人性化设置:在用户定义的变量很多时,往往需要通过滚屏才能看到所有的变量——VC 在手动监视区中设定了4个标签以方便用户的使用,在这四个标签的功能是一样的!
断点的设置与一些基本的调试技巧。断点(breakpoint)是指在调试过程中,只要运行到断点处,系统就会自动停下(除非是使用bulidexcute命令,但那是在执行编译好的代码,在严格意义上说,这不能算是一个调试命令),通常和go命令和step over命令配合在一起使用。
设置断点的方法:在程序代码中,移动到需要设置断点的那一行上,按F9键,你可以看到代码行的左端出现了一个红色的圆点——那是VC 中断点的标志,以后程序在调试过程中,每次执行到这里,都会停下,方便用户观察watch中的内容。去除断点的命令与设置断点的命令相同:在已设置断点的地方,再按一次F9键,左端的红色圆点就消失,断点被去除了。有的时候,我们并不是不需要断点,而是“暂时”不需要它,这时可以在已设置断点的地方,按Ctrl F9键,你可以看到原本实心的圆点变成了一个空心的圆圈——断点暂时失效了。恢复断点功能也是按Ctrl F9。这个功能在程序很长,需要很多断点的时候尤其有用。
条件断点技术——其实就是在一些分支语句内部设置断点,这个技术很实用,尤其在程序的某个分支部分发生问题的时候。关于断点设置在哪里。这可以说是因人而异,而且是一个相当有艺术性的内容,我不想多说什么,但是有一个基本的原则就是,不要连续设置断点,所谓断点,也可以说是“段”点,在需要连续观察的地方,应当使用step over或者step into命令。
好了,调试命令基本上就是这些,下面我想谈谈我个人在调试过程中的一些心得和体会:
1.动态调试不是万能的。虽然动态调试能解决几乎所有的非算法性的问题,但是动态调试要消耗大量的时间这点也是无庸质疑的——而且会扰乱编程者的思路。其实相当多的错误往往只是因为键盘按错(“手误”)导致的。这种错误在动态调试中很难发现,所以对于每一个程序,在要开始进行调试前,都应当再整理一遍思路,仔细地通读一遍程序,用所谓的“静态查错”的方法先将一些显而易见的低级错误先解决掉,同时也可以确定调试的重点。这样做可以大大缩短调试时间,同时能使自己更容易发现一些思路方面的错误。
2.调试时思路要跟着程序转。说白了就是要集中精力于正在调试的语句段和正在变化的变量上。
3.模块化能有效缩短调试时间。其实模块化不仅仅能有效的缩短开发时间,更能有效的缩短调试时间。首先,模块化使得我们够方便的使用step over命令,而减少断点的设置。其次,程序出错的地方往往就是在几个关键点上,使用了模块化设计思路以后,我们就可以集中精力在那些关键点上,省去了不必要的单步调试。当然,能面向对象就更好了。
4.多用断点和run to cursor命令,减少单步调试的使用——那样太费时间了。
5.调试不要破坏程序的原本结构。许多人喜欢在调试过程中输出一些中间变量的值,认为这样做比较直观——当然,这也是一个很重要的手段,尤其在反复递归和循环嵌套的时候。不过我不推荐在非递归的程序中使用这种方法。这种方法最大的问题就是破坏了程序原本的结构和逻辑,除非你在原本程序设计时就想到这一点。这点在程序很长或者思路很复杂时尤为明显。否则为什么所有的编译模式的程序语言都不约而同的提供了watch这一手段?解释模式的程序语言?那是没有办法……
6.遇到bug时不要急于修改程序。也就是不要乱打补丁。道理和第5条一样,要先仔细分析,然后在决定是否要修改——总之,要冷静。尤其是删除程序段的时候,我建议先把认为不需要的程序段先注释掉。等到调试成功后再删不迟。
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