VisualStudio中的debug和relea se版本的区别
Debug通常称为调试版本,它包含调试信息,并且不作任何优化,便于程序员调试程序。Release 称为发布版本,它往往是进行了各种优化,使得程序在代码大小和运行速度上都是最优的,以便用户很好地使用。
Debug 和 Release的真正秘密,在于一组编译选项。下面列出了分别针对二者的选项(当然除此之外还有其他一些,如/Fd /Fo,但区别并不重要,通常他们也不会引起 Release版错误,在此不讨论)
Debug 版本
参数含义
/MDd /MLd或/MTd使用 Debug runtime library (调试版本的运行时刻函数库)
/Od 关闭优化开关
/D "_DEBUG"相当于 #define_DEBUG,打开编译调试代码开关(主要针对ass ert函数)
/ZI 创建 Edit and continu e(编辑继续)数据库,这样在调试过程中如果修改了源代码不需重新编译
/
GZ 可以帮助捕获内存错误visual studio和vs code的区别
/Gm打开最小化重链接开关,减少链接时间
Release版本
参数含义
/MD /ML 或/MT 使用发布版本的运行时刻函数库
/O1 或/O2 优化开关,使程序最小或最快
/D "NDEBUG"关闭条件编译调试代码开关(即不编译ass ert函数)
/GF 合并重复的字符串,并将字符串常量放到只读内存,防止被修改
实际上,Debug 和 Release并没有本质的界限,他们只是一组编译选项的集合,编译器只是按照预定的选项行动。事实上,我们甚至可以修改这些选项,从而得到优化过的调试版本或是带跟踪语句的发布版本。
哪些情况下 Release版会出错
有了上面的介绍,我们再来逐个对照这些选项看看 Release版错误是怎样产生的
1、Runtime Library:链接哪种运行时刻函数库通常只对程序的性能产生影响。调试版本的Runtime Library包含了调试信息,并采用了一些保护机制以帮助发现错误,因此性能不如发布版本。编译器提供的Runtime Library通常很稳定,不会造成 Release版错误;倒是由于Debug 的 Runtime Library加强了对错误的检测,如堆内存分配,有时会出现Debug 有错但 Release正常的现象。应当指出的是,如果Debug 有错,即使 Release正常,程序肯定是有Bug 的,只不过可能是Release版的某次运行没有表现出来而已。
2、优化:这是造成错误的主要原因,因为关闭优化时源程序基本上是直接翻译的,而打开优化后编译器会作出一系列假设。这类错误主要有以下几种:
1. 帧指针(Fram e Pointer)省略(简称FPO):在函数调用过程中,所有调用信息(返回地址、参数)以及自动变量都是放在栈中的。若函数的声明与实现不同(参数、返回值、调用方式),就会产生错误,但Debug 方式下,栈的访问通过EBP 寄存器保存的地址实现,如果没有发生数组越界之类的错误(或是越界“不多”),函数通常能正常执行;Release方式下,优化会省略EBP 栈基址指针,这样通过一个全局指针访问栈就会造成返回地址错误是程序崩溃。
C++ 的强类型特性能检查出大多数这样的错误,但如果用了强制类型转换,就不行了。你可以在 Rele
ase版本中强制加入/Oy-编译选项来关掉帧指针省略,以确定是否此类错误。此类错误通常有:MFC 消息响应函数书写错误。正确的应为:
afx_m sg LRESULT OnMessa geOwn
(WPARAMwparam, LPARAMlparam);
ON_MESS AGE 宏包含强制类型转换。防止这种错误的方法之一是重定义 ON_MESS AGE 宏,把下列代码加到stdafx.h中(在#include "afxwin.h"之后),函数原形错误时编译会报错。
#undef ON_MESS AGE
#defineON_MESS AGE(m essage, m em berF xn) \
{
m essage, 0, 0, 0, AfxSig_lwl, \
(AFX_PMS G)(AFX_PMS GW)
(static_cast< LRESULT (AFX_MSG_CALL\
CWnd::*)(WPARAM, LPARAM) > (&m em berF xn)
},
2. volatil e 型变量:volatil e 告诉编译器该变量可能被程序之外的未知方式修改(如系统、其他进程和线程)。优化程序为了使程序性能提高,常把一些变量放在寄存器中(类似于 registe r 关键字),而其他进程只能对该变量所在的内存进行修改,而寄存器中的值没变。
如果你的程序是多线程的,或者你发现某个变量的值与预期的不符而你确信已正确的设置了,则很可能遇到这样的问题。这种错误有时会表现为程序在最快优化出错而最小优化正常。把你认为可疑的变量加上volatil e 试试。
3. 变量优化:优化程序会根据变量的使用情况优化变量。例如,函数中有一个未被使用的变量,在Debug 版中它有可能掩盖一个数组越界,而在 Release版中,这个变量很可能被优化调,此时数组越界会破坏栈中有用的数据。当然,实际的情况会比这复杂得多。与此有关的错误有非法访问,包括数组越界、指针错误等。例如:
void fn(void)
{
int i;
i = 1;
int a[4];
{
int j;
j = 1;
}
a[-1] = 1;
//当然错误不会这么明显,例如下标是变量
a[4] = 1;
}
j 虽然在数组越界时已出了作用域,但其空间并未收回,因而i 和j 就会掩盖越界。而 Release 版由于i、j 并未其很大作用可能会被优化掉,从而使栈被破坏。
3. DEBUG 与 NDEBUG:当定义了 _DEBUG时,assert() 函数会被编译,而 NDEBUG时不被编译。此外,TRACE() 宏的编译也受_DEBUG控制。
所有这些断言都只在Debug版中才被编译,而在 Release版中被忽略。唯一的例外是VERIFY()。事实上,这些宏都是调用了asser t()函数,只不过附加了一些与库有关的调试代码。如果你在这些宏中加入了任何程序代码,而不只是布尔表达式(例如赋值、能改变变量值的函数调用等),那么Relea se版都不会执行这些操作,从而造成错误。初学者很容易犯这类错误,查的方法也很简单,因为这些宏都已在上面列出,只要利用VC++ 的Find in Files 功能在工程所有文件中到用这些宏的地方再一一检查即可。另外,有些高手可能还会加入 #ifdef _DEBUG之类的条件编译,也要注意一下。
顺便值得一提的是VERIF Y()宏,这个宏允许你将程序代码放在布尔表达式里。这个宏通常用来检查 Windows API的返回值。有些人可能为这个原因而滥用VERIFY(),事实上这是危险的,因为VERIF Y()违反了断言的思想,不能使程序代码和调试代码完全分离,最终可能会带来很多麻烦。因此,专家们建议尽量少用这个宏。
4. /GZ 选项:这个选项会做以下这些事:
1. 初始化内存和变量。包括用0xCC 初始化所有自动变量,0xCD ( Cleared Data ) 初始化堆中分配的内存(即动态分配的内存,例如new ),0xDD ( Dead Data ) 填充已被释放的堆内存(例如 delete),0xFD( deFencd e Data ) 初始化受保护的内存(debug 版在动态分配内存的前后加入保护内存以防止越界访问),其中括号中的词是微软建议的助记词。这样做的好处是这些值都很大,作为指针是不可能的(而且32 位系统中指针很少是奇数值,在有些系统中奇数的指针会产生运行时错误),作为数值也很少遇到,而且这些值也很容易辨认,因此这很有利于在Debug 版中发现 Release版才会遇到的错误。要特别注意的是,很多人认为编译器会用0来初始化变量,这是错误的(而且这样很不利于查错误)。
2. 通过函数指针调用函数时,会通过检查栈指针验证函数调用的匹配性。(防止原形不匹配)
3. 函数返回前检查栈指针,确认未被修改。(防止越界访问和原形不匹配,与第二项合在一起可大致模拟帧指针省略FPO )通常/GZ 选项会造成Debug 版出错而 Release版正常的现象,因为 Release版中未初始化的变量是随机的,这有可能使指针指向一个有效地址而掩盖了非法访问。除此之外,/Gm/GF等选项造成错误的情况比较少,而且他们的效果显而易见,比较容易发现。
怎样“调试” Release版的程序
遇到Debug成功但Rel ease失败,显然是一件很沮丧的事,而且往往无从下手。如果你看了以上的分
析,结合错误的具体表现,很快出了错误,固然很好。但如果一时不出,以下给出了一些在这种情况下的策略。
1. 前面已经提过,Debug和R elease只是一组编译选项的差别,实际上并没有什么定义能区分二者。我们可以修改R elease版的编译选项来缩小错误范围。如上所述,可以把Rele ase 的选项逐个改为与之相对的D ebug选项,如/MD改为/MDd、/O1改为/Od,或运行时间优化改为程序大小优化。注意,一次只改一个选项,看改哪个选项时错误消失,再对应该选项相关的错误,针对性地查。这些选项在Pr oject\Settin中都可以直接通过列表选取,通常不要手动修改。由于以上的分析已相当全面,这个方法是最有效的。
2. 在编程过程中就要时常注意测试 Release版本,以免最后代码太多,时间又很紧。
3. 在Debug 版中使用/W4 警告级别,这样可以从编译器获得最大限度的错误信息,比如if( i =0 )就会引起/W4 警告。不要忽略这些警告,通常这是你程序中的Bug 引起的。但有
时/W4 会带来很多冗余信息,如未使用的函数参数警告,而很多消息处理函数都会忽略某些参数。我们可以用:
#progm awarning(disable: 4702)
/
/禁止
//...
#progm awarning(default: 4702)
//重新允许来暂时禁止某个警告,或使用
#progm awarning(push, 3)
//设置警告级别为/W3
//...
#progm awarning(pop)
//重设为/W4
来暂时改变警告级别,有时你可以只在认为可疑的那一部分代码使用/W4。
4. 你也可以像De bug一样调试你的Rel ease版,只要加入调试符号。在Projec t/Settin 中,选中
Setting s for "Win32 Release",选中C/C++ 标签,Categor y 选 General,Debug Info 选 Program Databas e。再在Link 标签 Project options最后加上
"/OPT:REF" (引号不要输)。这样调试器就能使用pdb文件中的调试符号。
但调试时你会发现断点很难设置,变量也很难到??这些都被优化过了。不过令人庆幸的是,Call Stack窗口仍然工作正常,即使帧指针被优化,栈信息(特别是返回地址)仍然能到。这对定位错误很有帮助。
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别人原创的文档,引用一下:
DEBUG和R ELEASE版本差异及调试相关问题:
. 内存分配问题
1. 变量未初始化。下面的程序在d ebug中运行的很好。
thing * search(thing * som ethi ng)
BOOL found;
for(int i = 0; i < whateve r.GetSize(); i++)
{
if(whateve r[i]->field == som ethi ng->field)
{ /* found it */
found =TRUE;
break;
} /* found it */
}
if(found)
return whateve r[i];
else
returnNULL;
而在relea se中却不行,因为debug中会自动给变量初始化fo und=FALSE,而在relea se 版中则不会。所以尽可能的给变量、类或结构初始化。
2.数据溢出的问题
如:char buffer[10];
int counter;
lstrcpy(buffer, "abcdefg hik");
在debug版中buffe r的NULL覆盖了cou nter的高位,但是除非cou nter>16M,什么问题也没有。但是在rele ase版中,counter可能被放在寄存器中,这样NULL就覆盖了buf fer下面的空间,可能就是函数的返回地址,这将导致ACC ESS ERROR。
3. DEBUG版和RELEAS E版的内存分配方式是不同的。如果你在DEB UG版中申
请ele 为 6*sizeof(DWORD)=24bytes,实际上分配给你的是32by tes(debug版以32byte s为单位分配),而在relea se版,分配给你的就是24byte s(release版以8byt es 为单位),所以在debu g版中如果你写ele[6],可能不会有什么问题,而在relea se版中,就有ACCES S VIOLATE。
II. ASSERT和VERIFY
1. ASSERT在Releas e版本中是不会被编译的。
ASSERT宏是这样定义的
#ifdef _DEBUG
#define ASSERT(x) if( (x) == 0) report_assert_failu re() #else
#define ASSERT(x)
#endif
实际上复杂一些,但无关紧要。假如你在这些语句中加了程序中必须要有的代
码
比如
ASSERT(pNewObj = new CMyClas s);
pNewObj->MyFunct ion();
这种时候Rel ease版本中的pNew Obj不会分配到空间
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