3.x — 第 3 章总结和测验

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语法错误是指您编写的语句不符合 C++ 语言语法规则时发生的错误。编译器将捕获这些错误。

当语句在语法上有效，但没有实现程序员的预期目的时，就会发生语义错误。

从程序中查找和删除错误的过程称为调试。

我们可以使用五步法来处理调试

1. 找到根本原因。
2. 理解问题。
3. 确定修复方案。
4. 修复问题。
5. 重新测试。

发现错误通常是调试中最难的部分。

静态分析工具是分析您的代码并查找可能指示代码存在问题的语义问题的工具。

能够可靠地重现问题是调试的第一步也是最重要的一步。

我们可以使用多种策略来帮助发现问题

• 注释掉代码。
• 使用输出语句验证您的代码流。
• 打印值。

当使用打印语句进行调试时，请使用 std::cerr 而不是 std::cout。但更好的是，避免通过打印语句进行调试。

日志文件是记录程序中发生的事件的文件。将信息写入日志文件的过程称为日志记录。

在不改变代码行为的情况下重构代码的过程称为重构。这通常是为了使您的程序更有组织、更模块化或性能更好。

单元测试是一种软件测试方法，通过该方法测试源代码的小单元以确定它们是否正确。

防御性编程是一种技术，程序员试图预测软件可能被滥用的所有方式。这些滥用通常可以被检测和缓解。

程序中跟踪的所有信息（变量值、已调用的函数、当前的执行点）都属于程序状态。

调试器是一种工具，允许程序员控制程序的执行方式并在程序运行时检查程序状态。集成调试器是一种集成到代码编辑器中的调试器。

单步执行是一组相关的调试功能，允许您逐语句地单步执行代码。

步进执行程序正常执行路径中的下一条语句，然后暂停执行。如果该语句包含函数调用，则步进会使程序跳转到被调用函数的顶部。

步过执行程序正常执行路径中的下一条语句，然后暂停执行。如果该语句包含函数调用，则步过会执行该函数并在函数执行后将控制权返回给您。

步出执行当前正在执行的函数中的所有剩余代码，然后在函数返回时将控制权返回给您。

运行到光标执行程序，直到执行到达鼠标光标选择的语句。

继续运行程序，直到程序终止或命中断点。启动与继续相同，只是从程序的开头开始。

断点是一个特殊标记，它告诉调试器在到达断点时停止程序的执行。

设置下一条语句命令允许我们改变执行点到其他语句（有时非正式地称为跳转）。这可以用来向前跳转执行点并跳过一些本应执行的代码，或者向后跳转并让已经执行的代码再次运行。

监视变量允许您在调试模式下程序执行时检查变量的值。监视窗口允许您检查变量或表达式的值。

调用堆栈是已执行以到达当前执行点的所有活动函数的列表。调用堆栈窗口是显示调用堆栈的调试器窗口。

小测验时间

问题 #1

以下程序旨在将两个数字相加，但无法正常工作。

使用集成调试器逐步执行此程序并监视 x 的值。根据您了解的信息，修复以下程序

#include <iostream>

int readNumber(int x)
{
	std::cout << "Please enter a number: ";
	std::cin >> x;
	return x;
}

void writeAnswer(int x)
{
	std::cout << "The sum is: " << x << '\n';
}

int main()
{
	int x {};
	readNumber(x);
	x = x + readNumber(x);
	writeAnswer(x);

	return 0;
}

显示答案

#include <iostream>

int readNumber()
{
	std::cout << "Please enter a number: ";
	int x {};
	std::cin >> x;
	return x;
}

void writeAnswer(int x)
{
	std::cout << "The sum is: " << x << '\n';
}

int main()
{
	int x { readNumber() };
	x = x + readNumber();
	writeAnswer(x);

	return 0;
}

问题 #2

以下程序旨在将两个数字相除，但无法正常工作。

使用集成调试器逐步执行此程序。对于输入，输入 8 和 4。根据您了解的信息，修复以下程序

#include <iostream>

int readNumber()
{
	std::cout << "Please enter a number: ";
	int x {};
	std::cin >> x;
	return x;
}

void writeAnswer(int x)
{
	std::cout << "The quotient is: " << x << '\n';
}

int main()
{
	int x{ };
	int y{ };
	x = readNumber();
	x = readNumber();
	writeAnswer(x/y);

	return 0;
}

显示答案

#include <iostream>

int readNumber()
{
	std::cout << "Please enter a number: ";
	int x {};
	std::cin >> x;
	return x;
}

void writeAnswer(int x)
{
	std::cout << "The quotient is: " << x << '\n';
}

int main()
{
	int x{ readNumber() };
	int y{ readNumber() };
	writeAnswer(x/y);

	return 0;
}

问题 #3

当执行点在第 4 行时，以下程序中的调用堆栈是什么样子的？本次练习只需要函数名称，不需要指示返回点的行号。

我们在第 3.9 — 使用集成调试器：调用堆栈 课中讨论了调用堆栈。

#include <iostream>

void d()
{ // here
}

void c()
{
}

void b()
{
	c();
	d();
}

void a()
{
	b();
}

int main()
{
	a();

	return 0;
}

显示答案

问题 #4

额外加分：以下程序旨在将两个数字相加，但无法正常工作。

使用集成调试器逐步执行此程序。对于输入，输入 8 和 4。根据您了解的信息，修复以下程序

#include <iostream>

int readNumber()
{
    std::cout << "Please enter a number: ";
    char x{};
    std::cin >> x;
    
    return x;
}

void writeAnswer(int x)
{
    std::cout << "The sum is: " << x << '\n';
}

int main()
{
    int x { readNumber() };
    int y { readNumber() };
    writeAnswer(x + y);

    return 0;
}

显示答案