高级语言程序设计

《高级语言程序设计》11年4月14日星期四经验与技巧─程序调试11年4月14日星期四•••从电脑诞生之日起，就有了电脑Bug。第一个有记载的bug是美国海军的程序员，编译器的发明者格蕾斯·哈珀（GraceHopper）发现的。1945年9月9日，下午三点。哈珀中尉正领着她的小组构造一个称为“马克二号”的计算机。这还不是一个完全的电子计算机，它使用了大量的继电器，一种电子机械装置。突然，马克二型死机了。技术人员试了很多办法，最后定位到第70号继电器出错。哈珀观察这个出错的继电器，发现一只飞蛾躺在中间，已经被继电器打死。她小心地用摄子将蛾子夹出来，用透明胶布帖到“事件记录本”中，并注明“第一个发现虫子的实例。”从此以后，人们将计算机错误戏称为虫子（Bug），而把找寻错误的工作称为（Debug）。“Bug”与“Debug”的来历

MarkII11年4月14日星期四Bug和Debug•没有Bug的就不是软件•核心的问题是：✦怎样在软件中查出这个Bug?✦怎样修正这个Bug?✦怎样发现产生Bug的根源?11年4月14日星期四初学者的困惑•在错误面前一筹莫展✦根本就不单步跟踪程序，或者不敢往下层函数跟踪✦拼命的单步跟踪，但却不知道该关心什么？•总是发现编译器的“Bug”•总是编辑并祈祷✦随便的，没有目的的修改代码，祈求奇迹的出现11年4月14日星期四软件开发的困难•软件总是需要修改✦✦✦✦添加新特性解决bug优化重构•而修改软件又是危险的举动我们如何得知已经正确的完成了修改？我们如何得知没有破坏任何（既有的）东西？

✦ ✦11年4月14日星期四Bug的种类•程序设计中常见的Bug可以分为三种：✦编译错误✦运行时错误✦逻辑错误11年4月14日星期四编译错误•编译错误是指程序在编译过 程中出现的错误。它是由于 不正确的编写代码而产生的 如非法使用或丢失关键字、遗漏了某些必需的标点符号、函数调用缺少参数或传递了不匹配的参数等等。inti;intarray[5];fore(i=0;i<=5;i++){array[i]=0;!}11年4月14日星期四‣例：数组下标越界是一种典型的运行时错误

运行时错误✦运行时错误是指应用程序在运inti;

行期间执行了非法操作或某些intarray[5];

操作失败，如打开的文件未找 到、磁盘空间不足、网络连接for(i=0;i<=5;i++)

断开、除法中除数为零等等；{array[i]=0;!}11年4月14日星期四逻辑错误•逻辑错误是指应用程序未按照预期的方式运行时所产生的错误。一般来讲，这不是属于语法层次的错误，应用程序可以执行，但是得不到正确的预期结果。•例：对于一个数组的初始化,预期对其某个特定位置赋初始值，其余置零，那么在这段代码完成后intarray[100];array[55]=55;for(inti=0;i<100;i++)array[i]=0;

{! }

就没有得到我们预期的结果（代 码执行顺序的逻辑错误）。11年4月14日星期四Bug的定位•关注接口✦从上层逐渐往下层排查，将断点设在上层函数的入口，单步执行跟踪程序的流程，将搜索的方位逐渐缩小，最后定位在一个函数内部•关注溢出✦C语言的灵活性，指针的应用，以及C语法的宽容性很容易造成代码的错误，这其中最主要的就是内存单元的溢出，我们需要注意譬如strcpy();scanf();gets()等函数的目的缓冲区是否越界•关注边界数组的上限循环的次数输入参数的极限情况（0，空，负数，最大的情况等等）

✦ ✦ ✦11年4月14日星期四Bug的修改•别急着改，想想，再想想，想清楚了再动手。•考虑所作的修改可能会对系统造成的新的影响是什么？•我的修改会对其他人的代码造成影响吗？•是否会对全局的数据结构或者函数接口定义作修改？如果是，如何通知所有的其他人？•修改完了，应该有详细的文档，代码注释，并对修改过的代码进行回归测试11年4月14日星期四Debug过程••••代码检查（CodeReview）编译器的警告好的CodingStyle调试✦三种方法‣‣‣单步调试测试用例预定义宏11年4月14日星期四“橡皮鸭程序调试法”••••••1.找一个橡皮鸭子。你可以去借，去偷，去抢，去买，自己制作……反正你要搞到一个橡皮鸭子。2.把这个橡皮鸭子放在你跟前。标准做法是放在你的桌子上，电脑显示器边，或是键盘边，反正是你的跟前，面朝你。3.然后，打开你的源代码。不管是电脑里的还是打印出来的。4.对着那只橡皮鸭子，把你写下的所有代码，一行一行地，精心地，向这只橡皮鸭子解释清楚。记住，这是解释，你需要解释出你的想法，思路，观点。不然，那只能算是表述，而不是解释。5.当你在向这只始终保持沉默的橡皮鸭子解释的过程中，你会发现你的想法，观点，或思路和实际的代码相偏离了，于是你也就找到了代码中的bug。6.找到了BUG，一定要记得感谢一下那个橡皮鸭子哦。11年4月14日星期四“橡皮鸭程序调试法”••为什么这个方法要叫做橡皮鸭呢？因为橡皮鸭子是西方人在泡澡时最喜欢玩的一个小玩具，所以，这个东西应该家家户户都必备的。因为，这个方法由西方人发明，所以，就被取名为“橡皮鸭”了。你觉得这个方法太“愚蠢”，太“弱智”了？是的，看上去，会这样做的人脑子好像是有点毛病。不过，我要告诉你的是，这个方法的

确有效。因为，这就是“CodeReview”的雏形！

Onceaproblemisdescribedinsufficient detail,itssolutionisobvious. “一旦一个问题被充分地描述了他的细节，那么解决方法也是 显而易见的。”11年4月14日星期四编译器的警告•Error&Warning•编译器的警告要认真对待•应该尽量编写没有警告的代码•除非你确切的知道编译器为什么产生警告，以及后果•有一个小伙子在一个办公大楼的门口抽着烟，一个妇女路过他身边，并对他说:“你知道不知道这个东西会危害你的健康？我是说，你有没有注意到香烟盒上的那个警告（Warning）？”小伙子说，“没事儿，我是一个程序员”。11年4月14日星期四•编码风格Thus,programsmustbewrittenforpeopletoread,andonlyincidentallyformachinestoexecute.$$《StructureandInterpretationofComputerPrograms》

缩进和空白

•注释

•命名

•函数11年4月14日星期四

Debug的方法和工具•一般的Debug工具都提供以下功能：pointandWatchpoint)

✦断点与数据观测点(Break

✦单步(Step)

✦变量的观察与修改(Watch)

✦现场演示....11年4月14日星期四

Debug的方法和工具•一般的Debug工具都提供以下功能：pointandWatchpoint)

✦断点与数据观测点(Break

✦单步(Step)

✦变量的观察与修改(Watch)

✦现场演示....11年4月14日星期四快捷键1、设置断点，F9（开关键）：可设置多个，一般在疑点代码行2、F5（GO）让程序运行到光标所在行。 此功能将全速执行程序直到遇到一个断点或程序结束,或直到程序暂停等待用户输入.2、单步跟踪：F10（stepover）与F11（StepInfo