C语言中的调试小技巧

C语言中的调试小技巧

经常看到有人介绍一些IDE或者像gdb这样的调试器的很高级的调试功能，也听人说过有些牛人做工程的时候就用printf来调试，不用特殊的调试器。特别是在代码经过编译器一些比较复杂的优化后，会变得“难以辨认”，使用调试器也变得有些头疼。先举个简单的例子：

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

如果采用gcc（笔者的版本是4.7.3）编译，使用

1 gcc -O3 sum.c -S

来编译，可以查看到编译出来的汇编代码是：

 1     .file    "sum.c"
 2     .section    .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
 3 .LC0:
 4     .string    "sum = %d
"
 5     .section    .text.startup,"ax",@progbits
 6     .p2align 4,,15
 7     .globl    main
 8     .type    main, @function
 9 main:
10 .LFB24:
11     .cfi_startproc
12     subq    $40, %rsp
13     .cfi_def_cfa_offset 48
14     movl    $53, %edx
15     movl    $.LC0, %esi
16     movl    $1, %edi
17     xorl    %eax, %eax
18     call    __printf_chk
19     xorl    %eax, %eax
20     addq    $40, %rsp
21     .cfi_def_cfa_offset 8
22     ret
23     .cfi_endproc
24 .LFE24:
25     .size    main, .-main
26     .ident    "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.7.3-1ubuntu1) 4.7.3"
27     .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

说白了，就是gcc直接将main()优化成了这样：

1 int main(){
2     printf("sum = %d
", 53);
3     return 0;
4 }

可想而知，对于这样优化的代码，调试器也会抓狂。

那么采用printf大法的好处就出来了，无论编译器如何优化，printf的输出总是正确的（编译器的优化总是保证程序效果不变），而且相较于调试器各种高深摸测的命令，printf的用法是程序猿的必备知识，所以利用printf来跟踪程序有的时候比调试器还要方便。虽然有的时候printf可能显得不那么安全，但你可换其它的安全的输出函数啊。其实printf大法的实质就是输出大法，直接在程序（当然是debug版的，或者说verbose功能下，release版当然…你懂的…）运行的时候屏显各种希望获取的运行时信息。

如何printf一个变量的值，我就不多说了，毕竟这是咱们程序猿的基本功。我是想要介绍一些调试用的宏：

宏名（每个宏名前后双下划线）	类型	意义
__FILE__	字符串	当前程序名
__FUNCTION__	字符串	当前函数名
__LINE__	整数	当前行号（在源代码中的）
__DATE__	字符串	被编译的日期
__TIME__	字符串	被编译的时间
__STDC__	整数（布尔）	如果编译器按照ANSI C来编译，为非零值；否则为0

使用这些宏来配合printf，可以做到很好的调试（当然也可以去做条件编译，不过本文暂不讨论这方面的应用）。

比如我可以定义一个BUG（）如下：

1 #define BUG()    printf("Bug in function: %s (file: %s), @line: %d. It is compiled on %s  %s, %s ANSI C standard.
", __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__, __TIME__, __DATE__, __STDC__? "with" : "without");

当我觉得可能是对某函数因为参数指针p是NULL而使得程序崩溃，那么我可以在该操作中加入如下一句：

1 if(!p)
2     BUG();

这样如果真的因为p是NULL造成的程序崩溃的话，程序退出前会输出这个BUG在源代码中的位置，方便我们追踪它。至于为什么要输出编译的时间和日期，有的时候我们修改了.h文件，而往往在Makefile中我们是不写.h的依赖关系的，这样就可能会造成某种不一致，这时候输出代码编译的时间、日期就显得很有用了。最后那个ANSI C的检查，其实只是个以防万一而已。

 

 

 

标签: 调试