深入淺出Debug和Release

2021-04-18 02:38:03 字數 4903 閱讀 8958

debug版本包括除錯資訊,所以要比release版本大很多(可能大數百k至數m)。至於是否需要dll支援,主要看你採用的編譯選項。如果是基於atl的,則debug和release版本對dll的要求差不多。如果採用的編譯選項為使用mfc動態庫,則需要mfc42d.dll等庫支援,而release版本需要mfc42.dll支援。release  build不對源**進行除錯,不考慮mfc的診斷巨集,使用的是mfc  release庫,編譯十對應用程式的速度進行優化,而debug  build則正好相反,它允許對源**進行除錯,可以定義和使用mfc的診斷巨集,採用mfc  debug庫,對速度沒有優化。    

一、debug  和  release  編譯方式的本質區別  

debug  通常稱為除錯版本,它包含除錯資訊,並且不作任何優化,便於程式設計師除錯程式。release  稱為發布版本,它往往是進行了各種優化,使得程式在**大小和執行速度上都是最優的,以便使用者很好地使用。  

debug  和  release  的真正秘密,在於一組編譯選項。下面列出了分別針對二者的選項(當然除此之外還有其他一些,如/fd  /fo,但區別並不重要,通常他們也不會引起  release  版錯誤,在此不討論)  

debug  版本:  

/mdd  /mld  或  /mtd  使用  debug  runtime  library(除錯版本的執行時刻函式庫)  

/od  關閉優化開關  

/d  "_debug"  相當於  #define  _debug,開啟編譯除錯**開關(主要針對  

assert函式)  

/zi  建立  edit  and  continue(編輯繼續)資料庫,這樣在除錯過  

程中如果修改了源**不需重新編譯  

/gz  可以幫助捕獲記憶體錯誤  

/gm  開啟最小化重鏈結開關,減少鏈結時間  

release  版本:    

/md  /ml  或  /mt  使用發布版本的執行時刻函式庫  

/o1  或  /o2  優化開關,使程式最小或最快  

/d  "ndebug"  關閉條件編譯除錯**開關(即不編譯assert函式)  

/gf  合併重複的字串,並將字串常量放到唯讀記憶體,防止  

被修改  

實際上,debug  和  release  並沒有本質的界限,他們只是一組編譯選項的集合,編譯器只是按照預定的選項行動。事實上,我們甚至可以修改這些選項,從而得到優化過的除錯版本或是帶跟蹤語句的發布版本。  

二、哪些情況下  release  版會出錯  

有了上面的介紹,我們再來逐個對照這些選項看看  release  版錯誤是怎樣產生的  

1.  runtime  library:鏈結哪種執行時刻函式庫通常只對程式的效能產生影響。除錯版本的  runtime  library  包含了除錯資訊,並採用了一些保護機制以幫助發現錯誤,因此效能不如發布版本。編譯器提供的  runtime  library  通常很穩定,不會造成  release  版錯誤;倒是由於  debug  的  runtime  library  加強了對錯誤的檢測,如堆記憶體分配,有時會出現  debug  有錯但  release  正常的現象。應當指出的是,如果  debug  有錯,即使  release  正常,程式肯定是有  bug  的,只不過可能是  release  版的某次執行沒有表現出來而已。  

2.  優化:這是造成錯誤的主要原因,因為關閉優化時源程式基本上是直接翻譯的,而開啟優化後編譯器會作出一系列假設。這類錯誤主要有以下幾種:  

(1)  幀指標(frame  pointer)省略(簡稱  fpo  ):在函式呼叫過程中,所有呼叫資訊(返回位址、引數)以及自動變數都是放在棧中的。若函式的宣告與實現不同(引數、返回值、呼叫方式),就會產生錯誤————但  debug  方式下,棧的訪問通過  ebp  暫存器儲存的位址實現,如果沒有發生陣列越界之類的錯誤(或是越界「不多」),函式通常能正常執行;release  方式下,優化會省略  ebp  棧基址指標,這樣通過乙個全域性指標訪問棧就會造成返回位址錯誤是程式崩潰。c++  的強型別特性能檢查出大多數這樣的錯誤,但如果用了強制型別轉換,就不行了。你可以在  release  版本中強制加入  /oy-  編譯選項來關掉幀指標省略,以確定是否此類錯誤。此類錯誤通常有:  

●  mfc  訊息響應函式書寫錯誤。正確的應為  

afx_msg  lresult  onmessageown(wparam  wparam,  lparam  lparam);  

on_message  巨集包含強制型別轉換。防止這種錯誤的方法之一是重定義  on_message  巨集,把下列**加到  stdafx.h  中(在#include  "afxwin.h"之後),函式原形錯誤時編譯會報錯  

#undef  on_message  

#define  on_message(message,  memberfxn)  /  

,  (2)  volatile  型變數:volatile  告訴編譯器該變數可能被程式之外的未知方式修改(如系統、其他程序和執行緒)。優化程式為了使程式效能提高,常把一些變數放在暫存器中(類似於  register  關鍵字),而其他程序只能對該變數所在的記憶體進行修改,而暫存器中的值沒變。如果你的程式是多執行緒的,或者你發現某個變數的值與預期的不符而你確信已正確的設定了,則很可能遇到這樣的問題。這種錯誤有時會表現為程式在最快優化出錯而最小優化正常。把你認為可疑的變數加上  volatile  試試。  

(3)  變數優化:優化程式會根據變數的使用情況優化變數。例如,函式中有乙個未被使用的變數,在  debug  版中它有可能掩蓋乙個陣列越界,而在  release  版中,這個變數很可能被優化調,此時陣列越界會破壞棧中有用的資料。當然,實際的情況會比這複雜得多。與此有關的錯誤有:  

●  非法訪問,包括陣列越界、指標錯誤等。例如  

void  fn(void)  

a[-1]  =  1;//當然錯誤不會這麼明顯,例如下標是變數  

a[4]  =  1;  

}  j  雖然在陣列越界時已出了作用域,但其空間並未收回,因而  i  和  j  就會掩蓋越界。而  release  版由於  i、j  並未其很大作用可能會被優化掉,從而使棧被破壞。  

3.  _debug  與  ndebug  :當定義了  _debug  時,assert()  函式會被編譯,而  ndebug  時不被編譯。除此之外,vc++中還有一系列斷言巨集。這包括:  

ansi  c  斷言  void  assert(int  expression  );  

c  runtime  lib  斷言  _assert(  booleanexpression  );  

_asserte(  booleanexpression  );  

mfc  斷言  assert(  booleanexpression  );  

verify(  booleanexpression  );  

assert_valid(  pobject  );  

assert_kindof(  classname,  pobject  );  

atl  斷言  atlassert(  booleanexpression  );  

此外,trace()  巨集的編譯也受  _debug  控制。  

所有這些斷言都只在  debug版中才被編譯,而在  release  版中被忽略。唯一的例外是  verify()  。事實上,這些巨集都是呼叫了  assert()  函式,只不過附加了一些與庫有關的除錯**。如果你在這些巨集中加入了任何程式**,而不只是布林表示式(例如賦值、能改變變數值的函式呼叫  等),那麼  release  版都不會執行這些操作,從而造成錯誤。初學者很容易犯這類錯誤,查詢的方法也很簡單,因為這些巨集都已在上面列出,只要利用  vc++  的  find  in  files  功能在工程所有檔案中找到用這些巨集的地方再一一檢查即可。另外,有些高手可能還會加入  #ifdef  _debug  之類的條件編譯,也要注意一下。  

順便值得一提的是  verify()  巨集,這個巨集允許你將程式**放在布林表示式裡。這個巨集通常用來檢查  windows  api  的返回值。有些人可能為這個原因而濫用  verify()  ,事實上這是危險的,因為  verify()  違反了斷言的思想,不能使程式**和除錯**完全分離,最終可能會帶來很多麻煩。因此,專家們建議盡量少用這個巨集。  

4.  /gz  選項:這個選項會做以下這些事  

(1)  初始化記憶體和變數。包括用  0xcc  初始化所有自動變數,0xcd  (  cleared  data  )  初始化堆中分配的記憶體(即動態分配的記憶體,例如  new  ),0xdd  (  dead  data  )  填充已被釋放的堆記憶體(例如  delete  ),0xfd(  defencde  data  )  初始化受保護的記憶體(debug  版在動態分配記憶體的前後加入保護記憶體以防止越界訪問),其中括號中的詞是微軟建議的助記詞。這樣做的好處是這些值都很大,作為指標是不可能的(而且  32  位系統中指標很少是奇數值,在有些系統中奇數的指標會產生執行時錯誤),作為數值也很少遇到,而且這些值也很容易辨認,因此這很有利於在  debug  版中發現  release  版才會遇到的錯誤。要特別注意的是,很多人認為編譯器會用  0  來初始化變數,這是錯誤的(而且這樣很不利於查詢錯誤)。  

(2)  通過函式指標呼叫函式時,會通過檢查棧指標驗證函式呼叫的匹配性。(防止原形不匹配)  

(3)  函式返回前檢查棧指標,確認未被修改。(防止越界訪問和原形不匹配,與第二項合在一起可大致模擬幀指標省略  fpo  )  

通常  /gz  選項會造成  debug  版出錯而  release  版正常的現象,因為  release  版中未初始化的變數是隨機的,這有可能使指標指向乙個有效位址而掩蓋了非法訪問。  

除此之外,/gm  /gf  等選項造成錯誤的情況比較少,而且他們的效果顯而易見,比較容易發現。  

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