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VS下 debug與release執行結果不一致

網羅了大量文章,主要說變數未初始化的較多,程式碼量較大,著實不好搞,依次排查,但凡涉及的都已經初始化,無果...

eggs hurt~~~持續~~~

最後初步敲定嫌疑:PI的問題,每次用到介個全域性變數的時候就報錯,把程式碼中PI用3.1415926****代替,無果...

eggs hurt~~~持續~~~

NNGX,PI的定義在.h標頭檔案裡,最後挪到.cpp裡好了,有中踏空感~擦一下~Mark一下~

網羅的大量文章裡面推薦一篇,(貌似這哥們兒也是轉的,呃...不深究了)

原文如下:

在使用VC開發軟體的過程中,正當要享受那種興奮的時候突然發現:release與debug執行結果不一致,甚至出錯,而release又不方便除錯,真的是當頭一棒啊,可是疼歸疼,問題總要解決,下面將講述一下我的幾點經驗,看看是不是其中之一:


1. 變數。
大家都知道,debug跟release在初始化變數時所做的操作是不同的,debug是將每個位元組位都賦成0xcc(注1),而release的賦值近似於隨機(我想是直接從記憶體中分配的,沒有初始化過)。這樣就明確了,如果你的程式中的某個變數沒被初始化就被引用,就很有可能出現異常:用作控制變數將導致流程導向不一致;用作陣列下標將會使程式崩潰;更加可能是造成其他變數的不準確而引起其他的錯誤。所以在宣告變數後馬上對其初始化一個預設的值是最簡單有效的辦法,否則專案大了你找都沒地方找。程式碼存在錯誤在debug方式下可能會忽略而不被察覺到,如debug方式下陣列越界也大多不會出錯,在release中就暴露出來了,這個找起來就比較難了:( 還是自己多加註意吧

2. 自定義訊息的訊息引數。
MFC為我們提供了很好的訊息機制,更增加了自定義訊息,好處我就不用多說了。這也存在debug跟release的問題嗎?答案是肯定的。在自定義訊息的函式體宣告時,時常會看到這樣的寫法:afx_msg LRESULT OnMessageOwn(); Debug情況下一般不會有任何問題,而當你在Release下且多執行緒或程序間使用了訊息傳遞時就會導致無效控制代碼之類的錯誤。導致這個錯誤直接原因是訊息體的引數沒有新增,即應該寫成:afx_msg LRESULT OnMessageOwn(WPARAM wparam, LPARAM lparam); (注2)

3. release模式下不出錯,但debug模式下報錯。
這種情況下大多也是因為程式碼書寫不正確引起的,檢視MFC的原始碼,可以發現好多ASSERT的語句(斷言),這個巨集只是在debug模式下才有效,那麼就清楚了,release版不報錯是忽略了錯誤而不是沒有錯誤,這可能存在很大的隱患,因為是Debug模式下,比較方便除錯,好好的檢查自己的程式碼,再此就不多說了。

4. ASSERT, VERIFY, TRACE..........除錯巨集
這種情況很容易解釋。舉個例子:請在VC下輸入ASSERT然後選中按F12跳到巨集定義的地方,這裡你就能夠發現Debug中ASSERT要執行AfxAssertFailedLine,而Release下的巨集定義卻為"#define ASSERT(f) ((void)0)"。所以注意在這些除錯巨集的語句不要用程式相關變數如i++寫操作的語句。VERIFY是個例外,"#define VERIFY(f) ((void)(f))",即執行,這裡的作用就不多追究了,有興趣可自己研究:)。


總結:
Debug與Release不同的問題在剛開始編寫程式碼時會經常發生,99%是因為你的程式碼書寫錯誤而導致的,所以不要動不動就說系統問題或編譯器問題,努力找找自己的原因才是根本。我從前就常常遇到這情況,經歷過一次次的教訓後我就開始注意了,現在我所寫過的程式碼我已經好久沒遇到這種問題了。下面是幾個避免的方面,即使沒有這種問題也應注意一下:

1. 注意變數的初始化,尤其是指標變數,陣列變數的初始化(很大的情況下另作考慮了)。
2. 自定義訊息及其他宣告的標準寫法
3. 使用除錯巨集時使用後最好註釋掉
4. 儘量使用try - catch(...)
5. 儘量使用模組,不但表達清楚而且方便除錯。

===============================================================================
關於Debug和Release之本質區別的討論 
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 稱為釋出版本,它往往是進行了各種優化,使得程式在程式碼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 的真正祕密,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,開啟編譯除錯程式碼開關(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
                     程中如果修改了原始碼不需重新編譯
/GZ                 可以幫助捕獲記憶體錯誤
/Gm                 開啟最小化重連結開關,減少連結時間
                     
Release 版本:       
/MD /ML 或 /MT      使用釋出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"         關閉條件編譯除錯程式碼開關(即不編譯assert函式)
/GF                 合併重複的字串,並將字串常量放到只讀記憶體,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釋出版本。
    
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:連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,因此效能不如釋出版本。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(返回地址、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 暫存器儲存的地址實現,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,這樣通過一個全域性指標訪問棧就會造成返回地址錯誤是程式崩潰。C++ 的強型別特效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,把下列程式碼加到 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) \
      { message, 0, 0, 0, AfxSig_lwl, \
      (AFX_PMSG)(AFX_PMSGW)(static_cast< LRESULT (AFX_MSG_CALL \
      CWnd::*)(WPARAM, LPARAM) > (&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,函式中有一個未被使用的變數,在 Debug 版中它有可能掩蓋一個數組越界,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)
         {
           int i;
           i = 1;
           int a[4];
           {
             int j;
             j = 1;
           }
           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程式碼。如果你在這些巨集中加入了任何程式程式碼,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程式碼放在布林表示式裡。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,不能使程式程式碼和除錯程式碼完全分離,最終可能會帶來很多麻煩。因此,專家們建議儘量少用這個巨集。

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一個有效地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。

三、怎樣“除錯” Release 版的程式

    遇到 Debug 成功但 Release 失敗,顯然是一件很沮喪的事,而且往往無從下手。如果你看了以上的分析,結合錯誤的具體表現,很快找出了錯誤,固然很好。但如果一時找不出,以下給出了一些在這種情況下的策略。
    
    1. 前面已經提過,Debug 和 Release 只是一組編譯選項的差別,實際上並沒有什麼定義能區分二者。我們可以修改 Release 版的編譯選項來縮小錯誤範圍。如上所述,可以把 Release 的選項逐個改為與之相對的 Debug 選項,如 /MD 改為 /MDd、/O1 改為 /Od,或執行時間優化改為程式大小優化。注意,一次只改一個選項,看改哪個選項時錯誤消失,再對應該選項相關的錯誤,針對性地查詢。這些選項在 Project\Settings... 中都可以直接通過列表選取,通常不要手動修改。由於以上的分析已相當全面,這個方法是最有效的。

    2. 在程式設計過程中就要時常注意測試 Release 版本,以免最後程式碼太多,時間又很緊。
    
    3. 在 Debug 版中使用 /W4 警告級別,這樣可以從編譯器獲得最大限度的錯誤資訊,比如 if( i =0 )就會引起 /W4 警告。不要忽略這些警告,通常這是你程式中的 Bug 引起的。但有時 /W4 會帶來很多冗餘資訊,如 未使用的函式引數 警告,而很多訊息處理函式都會忽略某些引數。我們可以用
      #progma warning(disable: 4702) //禁止
      //...
      #progma warning(default: 4702) //重新允許
來暫時禁止某個警告,或使用
      #progma warning(push, 3) //設定警告級別為 /W3
      //...
      #progma warning(pop) //重設為 /W4
來暫時改變警告級別,有時你可以只在認為可疑的那一部分程式碼使用 /W4。

    4.你也可以像 Debug 一樣除錯你的 Release 版,只要加入除錯符號。在 Project/Settings... 中,選中 Settings for "Win32 Release",選中 C/C++ 標籤,Category 選 General,Debug Info 選 Program Database。再在 Link 標籤 Project options 最後加上 "/OPT:REF" (引號不要輸)。這樣偵錯程式就能使用 pdb 檔案中的除錯符號。但除錯時你會發現斷點很難設定,變數也很難找到——這些都被優化過了。不過令人慶幸的是,Call Stack 視窗仍然工作正常,即使幀指標被優化,棧資訊(特別是返回地址)仍然能找到。這對定位錯誤很有幫助。

來源:http://my.oschina.net/u/2256217/blog/363854

參考:http://bbs.csdn.net/topics/350212712

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