C语言编程常见问题解答之调试

文章作者 100test 发表时间 2007:10:24 13:14:52
来源 100Test.Com百考试题网

调试(debugging)是指去掉程序中的错误(通常被称为bugs)的过程。一个错误可能非常简单，例如拼错一个单词或者漏掉一个分号；也可能比较复杂，例如使用一个指向并不存在的地址的指针。无论错误的复杂程度如何，掌握正确的调试方法都能使程序员受益匪浅。

11．1 如果我运行的程序挂起了，应该怎么办?
当你运行一个程序时会有多种原因使它挂起，这些原因可以分为以下4种基本类型：
(1)程序中有死循环；
(2)程序运行的时间比所期望的长；
(3)程序在等待某些输入信息，并且直到输入正确后才会继续运行；
(4)程序设计的目的就是为了延迟一段时间，或者暂停执行。
在讨论了因未知原因而挂起的程序的调试技巧后，将逐个分析上述的每种情况。
调试那些因未知原因而挂起的程序是非常困难的。你可能花费了很长的时间编写一个程序，并努力确保每条代码都准确无误，你也可能只是在一个原来运行良好的程序上作了一个很小的修改，然而，当你运行程序时屏幕上却什么也没有显示。如果你能得到一个错误的结果，或者部分结果，你也许知道应该作些什么修改，而一个空白的屏幕实在令人沮丧，你根本不知道错在哪里。
在开始调试这样一个程序时，你应该先检查一下程序结构，然后再按执行顺序依次查看程序的各个部分，看看它们是否能正确运行。
例如，如果主程序只包含3个函数调用——A()、B()和C()，那么在调试时，你可以先检查函数A()是否把控制权返回给了主程序。为此，你可以在调用函数A()的语句后面加上exit()命令，也可以用注释符把对函数B()和C()的调用括起来，然后重新编译并运行这个程序。

注意：通过调试程序(debugger)也可以做到这一点，然而上述方法是一种很传统的调试方法。调试程序是一个程序，它的作用是让程序员能够观察程序的运行情况、程序的当前运行行号、变量的值，等等。

此时你将看到函数A()是否将控制权返回给了主程序——如果该程序运行并退出，你可以判断是程序的其它部分使程序挂起。你可以用这种方法测试程序的每一部分，直到发现使程序挂起的那一部分，然后集中精力修改相应的函数。
有时，情况会更复杂一些。例如，使程序挂起的函数本身是完全正常的，问题可能出在该函数从别的地方得到了一些错误的数据。这时，你就要检查该函数所接受的所有的值，并找出是哪些值导致了错误操作。

技巧：监视函数是调试程序的出色功能之一。

分析下面这个简单的例子将帮助你掌握这种技巧的使用方法：
#include
#include
/*
* Declare the functions that the main function is using
*/
int A(), B(int), C(int, int).
/*
* The main program
*/
int A(), B(), C(). /*These are functions in some other
module * /
int main()
{
int v1, v2, v3.
v1 = A().
v2 = B(v1).
v3 = C(v1, v2).
printf ("The Result is %d. \n" , v3).
return(0) .
}

你可以在调用函数A()的语句后输出变量v1的值，以确认它是否在函数B()所能接受的值的范围之内，因为即使是函数B()使程序挂起，它本身并不一定就有错，而可能是因为函数A()给了函数B()一个并非它所期望的值。
现在，已经分析了调试“挂起”的程序的基本方法，下面来看看一些使程序挂起的常见错误。

死循环
当你的程序出现了死循环时，机器将无数次地执行同一段代码，这种操作当然是程序员所不希望的。出现死循环的原因是程序员使程序进行循环的判断条件永远为真，或者使程序退出循环的判断条件永远为假。下面是一个死循环的例子：
/* initialize a double dimension array */
for (a = 0 . a < 10. a )
{
for(b = 0. b<10. a)
{
array[a][b]==0.
}
}

这里的问题是程序员犯了一个错误(事实上可能是键入字母的错误)，第二个循环本应在变量b增加到10后结束，但是却从未让变量b的值增加!第二个for循环的第三部分增加变量a的值，而程序员的本意是要增加变量b的值。因为b的值将总是小于10，所以第二个for循环会一直运行下去。
怎样才能发现这个错误呢?除非你重新阅读该程序并注意到变量b的值没有增加，否则你不可能发现这个错误。当你试图调试该程序时，你可以在第二个for循环的循环体中加入这样一条语句：
printf(" %d %d %d\n" , a , b , array[a][b]) .
这条语句的正确输出应该是：
0 0 0
0 1 0
(and eventually reaching)
9 9 0
但你实际上看到的输出却是：
0 0 0
1 0 0
2 0 0
...
你所得到是一个数字序列，它的第一项不断增加，但它本身永远不会结束。用这种方法输出变量不仅可以找出错误，而且还能知道数组是否由所期望的值组成。这个错误用其它方法似乎很难发现!这种输出变量内容的技巧以后还会用到。