經(jīng)常在?CSDN?上看見有人問(wèn)?Debug?運(yùn)行正常但?Release?失敗的問(wèn)題。以往的討論往往是經(jīng)驗(yàn)性的，并沒(méi)有指出會(huì)這樣的真正原因是什么，要想找出真正的原因通常要憑運(yùn)氣。最近我看了一些這方面的書，又參考了?CSDN?上的一些帖子，然后深入研究了一下關(guān)于二者的不同。以下是我的一些體會(huì)，拿來(lái)與大家共享。?--------------------------------------?本文主要包含如下內(nèi)容：
?1.?Debug?和?Release?編譯方式的本質(zhì)區(qū)別?
2.?哪些情況下?Release?版會(huì)出錯(cuò)?
2.?怎樣"調(diào)試"?Release?版的程序?--------------------------------------?
關(guān)于Debug和Release之本質(zhì)區(qū)別的討論?一、Debug?和?Release?編譯方式的本質(zhì)區(qū)別?Debug?通常稱為調(diào)試版本，它包含調(diào)試信息，并且不作任何優(yōu)化，便于程序員調(diào)試程序。Release?稱為發(fā)布版本，它往往是進(jìn)行了各種優(yōu)化，使得程序在代碼大小和運(yùn)行速度上都是最優(yōu)的，以便用戶很好地使用。?Debug?和?Release?的真正秘密，在于一組編譯選項(xiàng)。下面列出了分別針對(duì)二者的選項(xiàng)（當(dāng)然除此之外還有其他一些，如/Fd?/Fo，但區(qū)別并不重要，通常他們也不會(huì)引起?Release?版錯(cuò)誤，在此不討論）?Debug?版本：?/MDd?/MLd?或?/MTd?使用?Debug?runtime?library(調(diào)試版本的運(yùn)行時(shí)刻函數(shù)庫(kù))?/Od?關(guān)閉優(yōu)化開關(guān)?/D?"_DEBUG"?相當(dāng)于?#define?_DEBUG,打開編譯調(diào)試代碼開關(guān)(主要針對(duì)?assert函數(shù))?/ZI?創(chuàng)建?Edit?and?continue(編輯繼續(xù))數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣在調(diào)試過(guò)?程中如果修改了源代碼不需重新編譯?/GZ?可以幫助捕獲內(nèi)存錯(cuò)誤?/Gm?打開最小化重鏈接開關(guān)，減少鏈接時(shí)間?Release?版本：?/MD?/ML?或?/MT?使用發(fā)布版本的運(yùn)行時(shí)刻函數(shù)庫(kù)?/O1?或?/O2?優(yōu)化開關(guān)，使程序最小或最快?/D?"NDEBUG"?關(guān)閉條件編譯調(diào)試代碼開關(guān)(即不編譯assert函數(shù))?/GF?合并重復(fù)的字符串，并將字符串常量放到只讀內(nèi)存，防止?被修改?實(shí)際上，Debug?和?Release?并沒(méi)有本質(zhì)的界限，他們只是一組編譯選項(xiàng)的集合，編譯器只是按照預(yù)定的選項(xiàng)行動(dòng)。事實(shí)上，我們甚至可以修改這些選項(xiàng)，從而得到優(yōu)化過(guò)的調(diào)試版本或是帶跟蹤語(yǔ)句的發(fā)布版本。?二、哪些情況下?Release?版會(huì)出錯(cuò)?有了上面的介紹，我們?cè)賮?lái)逐個(gè)對(duì)照這些選項(xiàng)看看?Release?版錯(cuò)誤是怎樣產(chǎn)生的?1.?Runtime?Library：鏈接哪種運(yùn)行時(shí)刻函數(shù)庫(kù)通常只對(duì)程序的性能產(chǎn)生影響。調(diào)試版本的?Runtime?Library?包含了調(diào)試信息，并采用了一些保護(hù)機(jī)制以幫助發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，因此性能不如發(fā)布版本。編譯器提供的?Runtime?Library?通常很穩(wěn)定，不會(huì)造成?Release?版錯(cuò)誤；倒是由于?Debug?的?Runtime?Library?加強(qiáng)了對(duì)錯(cuò)誤的檢測(cè)，如堆內(nèi)存分配，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)?Debug?有錯(cuò)但?Release?正常的現(xiàn)象。應(yīng)當(dāng)指出的是，如果?Debug?有錯(cuò)，即使?Release?正常，程序肯定是有?Bug?的，只不過(guò)可能是?Release?版的某次運(yùn)行沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)而已。?2.?優(yōu)化：這是造成錯(cuò)誤的主要原因，因?yàn)殛P(guān)閉優(yōu)化時(shí)源程序基本上是直接翻譯的，而打開優(yōu)化后編譯器會(huì)作出一系列假設(shè)。這類錯(cuò)誤主要有以下幾種：?(1)?幀指針(Frame?Pointer)省略（簡(jiǎn)稱?FPO?）：在函數(shù)調(diào)用過(guò)程中，所有調(diào)用信息（返回地址、參數(shù)）以及自動(dòng)變量都是放在棧中的。若函數(shù)的聲明與實(shí)現(xiàn)不同（參數(shù)、返回值、調(diào)用方式），就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤————但?Debug?方式下，棧的訪問(wèn)通過(guò)?EBP?寄存器保存的地址實(shí)現(xiàn)，如果沒(méi)有發(fā)生數(shù)組越界之類的錯(cuò)誤（或是越界"不多"），函數(shù)通常能正常執(zhí)行；Release?方式下，優(yōu)化會(huì)省略?EBP?棧基址指針，這樣通過(guò)一個(gè)全局指針訪問(wèn)棧就會(huì)造成返回地址錯(cuò)誤是程序崩潰。C++?的強(qiáng)類型特性能檢查出大多數(shù)這樣的錯(cuò)誤，但如果用了強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換，就不行了。你可以在?Release?版本中強(qiáng)制加入?/Oy-?編譯選項(xiàng)來(lái)關(guān)掉幀指針省略，以確定是否此類錯(cuò)誤。此類錯(cuò)誤通常有：
?●?MFC?消息響應(yīng)函數(shù)書寫錯(cuò)誤。正確的應(yīng)為?afx_msg?LRESULT?OnMessageOwn(WPARAM?wparam,?LPARAM?lparam);?ON_MESSAGE?宏包含強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換。防止這種錯(cuò)誤的方法之一是重定義?ON_MESSAGE?宏，把下列代碼加到?stdafx.h?中（在#include?"afxwin.h"之后）,函數(shù)原形錯(cuò)誤時(shí)編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)?#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?型變量：volatile?告訴編譯器該變量可能被程序之外的未知方式修改（如系統(tǒng)、其他進(jìn)程和線程）。優(yōu)化程序?yàn)榱耸钩绦蛐阅芴岣撸０岩恍┳兞糠旁诩拇嫫髦校愃朴?register?關(guān)鍵字），而其他進(jìn)程只能對(duì)該變量所在的內(nèi)存進(jìn)行修改，而寄存器中的值沒(méi)變。如果你的程序是多線程的，或者你發(fā)現(xiàn)某個(gè)變量的值與預(yù)期的不符而你確信已正確的設(shè)置了，則很可能遇到這樣的問(wèn)題。這種錯(cuò)誤有時(shí)會(huì)表現(xiàn)為程序在最快優(yōu)化出錯(cuò)而最小優(yōu)化正常。把你認(rèn)為可疑的變量加上?volatile?試試。?(3)?變量?jī)?yōu)化：優(yōu)化程序會(huì)根據(jù)變量的使用情況優(yōu)化變量。例如，函數(shù)中有一個(gè)未被使用的變量，在?Debug?版中它有可能掩蓋一個(gè)數(shù)組越界，而在?Release?版中，這個(gè)變量很可能被優(yōu)化調(diào)，此時(shí)數(shù)組越界會(huì)破壞棧中有用的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，實(shí)際的情況會(huì)比這復(fù)雜得多。與此有關(guān)的錯(cuò)誤有：
?●?非法訪問(wèn)，包括數(shù)組越界、指針錯(cuò)誤等。
例如?void?fn(void)?{?int?i;?i?=?1;?int?a[4];?{?int?j;?j?=?1;?}?a[-1]?=?1;//當(dāng)然錯(cuò)誤不會(huì)這么明顯，例如下標(biāo)是變量?a[4]?=?1;?}?j?雖然在數(shù)組越界時(shí)已出了作用域，但其空間并未收回，因而?i?和?j?就會(huì)掩蓋越界。而?Release?版由于?i、j?并未其很大作用可能會(huì)被優(yōu)化掉，從而使棧被破壞。?3.?_DEBUG?與?NDEBUG?：當(dāng)定義了?_DEBUG?時(shí)，assert()?函數(shù)會(huì)被編譯，而?NDEBUG?時(shí)不被編譯。除此之外，VC++中還有一系列斷言宏。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()?宏的編譯也受?_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(shí)上，這些宏都是調(diào)用了?assert()?函數(shù)，只不過(guò)附加了一些與庫(kù)有關(guān)的調(diào)試代碼。如果你在這些宏中加入了任何程序代碼，而不只是布爾表達(dá)式（例如賦值、能改變變量值的函數(shù)調(diào)用?等），那么?Release?版都不會(huì)執(zhí)行這些操作，從而造成錯(cuò)誤。初學(xué)者很容易犯這類錯(cuò)誤，查找的方法也很簡(jiǎn)單，因?yàn)檫@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找到用這些宏的地方再一一檢查即可。另外，有些高手可能還會(huì)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()?宏，這個(gè)宏允許你將程序代碼放在布爾表達(dá)式里。這個(gè)宏通常用來(lái)檢查?Windows?API?的返回值。有些人可能為這個(gè)原因而濫用?VERIFY()?，事實(shí)上這是危險(xiǎn)的，因?yàn)?VERIFY()?違反了斷言的思想，不能使程序代碼和調(diào)試代碼完全分離，最終可能會(huì)帶來(lái)很多麻煩。因此，專家們建議盡量少用這個(gè)宏。?4.?/GZ?選項(xiàng)：這個(gè)選項(xiàng)會(huì)做以下這些事?(1)?初始化內(nèi)存和變量。包括用?0xCC?初始化所有自動(dòng)變量，0xCD?(?Cleared?Data?)?初始化堆中分配的內(nèi)存（即動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存，例如?new?），0xDD?(?Dead?Data?)?填充已被釋放的堆內(nèi)存（例如?delete?），0xFD(?deFencde?Data?)?初始化受保護(hù)的內(nèi)存（debug?版在動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的前后加入保護(hù)內(nèi)存以防止越界訪問(wèn)），其中括號(hào)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，作為指針是不可能的（而且?32?位系統(tǒng)中指針很少是奇數(shù)值，在有些系統(tǒng)中奇數(shù)的指針會(huì)產(chǎn)生運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤），作為數(shù)值也很少遇到，而且這些值也很容易辨認(rèn)，因此這很有利于在?Debug?版中發(fā)現(xiàn)?Release?版才會(huì)遇到的錯(cuò)誤。要特別注意的是，很多人認(rèn)為編譯器會(huì)用?0?來(lái)初始化變量，這是錯(cuò)誤的（而且這樣很不利于查找錯(cuò)誤）。?(2)?通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)時(shí)，會(huì)通過(guò)檢查棧指針驗(yàn)證函數(shù)調(diào)用的匹配性。（防止原形不匹配）?(3)?函數(shù)返回前檢查棧指針，確認(rèn)未被修改。（防止越界訪問(wèn)和原形不匹配，與第二項(xiàng)合在一起可大致模擬幀指針省略?FPO?）?通常?/GZ?選項(xiàng)會(huì)造成?Debug?版出錯(cuò)而?Release?版正常的現(xiàn)象，因?yàn)?Release?版中未初始化的變量是隨機(jī)的，這有可能使指針指向一個(gè)有效地址而掩蓋了非法訪問(wèn)。?除此之外，/Gm?/GF?等選項(xiàng)造成錯(cuò)誤的情況比較少，而且他們的效果顯而易見，比較容易發(fā)現(xiàn)。?三、怎樣"調(diào)試"?Release?版的程序?遇到?Debug?成功但?Release?失敗，顯然是一件很沮喪的事，而且往往無(wú)從下手。如果你看了以上的分析，結(jié)合錯(cuò)誤的具體表現(xiàn)，很快找出了錯(cuò)誤，固然很好。但如果一時(shí)找不出，以下給出了一些在這種情況下的策略。?1.?前面已經(jīng)提過(guò)，Debug?和?Release?只是一組編譯選項(xiàng)的差別，實(shí)際上并沒(méi)有什么定義能區(qū)分二者。我們可以修改?Release?版的編譯選項(xiàng)來(lái)縮小錯(cuò)誤范圍。如上所述，可以把?Release?的選項(xiàng)逐個(gè)?注：那篇文章到此就完了，好像還有一些沒(méi)了。
在VC中當(dāng)整個(gè)工程較大時(shí)，軟件時(shí)常為出現(xiàn)在DEBUG狀態(tài)下能運(yùn)行而在RELEASE狀態(tài)下無(wú)法運(yùn)行的情況。由于開發(fā)者通常在DEBUG狀態(tài)下開發(fā)軟件，所以這種情況時(shí)常是在我們辛苦工作一兩個(gè)月后，滿懷信心的準(zhǔn)備將軟件發(fā)行時(shí)發(fā)生。為了避免無(wú)謂的損失，我們最好進(jìn)行以下的檢查:?1、時(shí)常測(cè)試軟件的兩種版本。?2、不要輕易將問(wèn)題歸結(jié)為DEBUG/RELEASE問(wèn)題，除非你已經(jīng)充分對(duì)兩種版本進(jìn)行了測(cè)試。?3、預(yù)處理的不同，也有可能引起這樣的問(wèn)題。出現(xiàn)問(wèn)題的一種可能性是在不同版本的編譯間定義了不同的預(yù)處理標(biāo)記。請(qǐng)對(duì)你的DEBUG版本的軟件試一下以下改動(dòng)：?在"Project?Setting(ALT-F7)"?中的C/C++項(xiàng)中設(shè)置目錄(category)為"General"，并且改動(dòng)"_DEBUG"定義為"NDEBUG".?設(shè)置目錄為"Preprocessor"并且添加定義"_DEBUG到"Undefined?Symbols"輸入框.?選擇Rebuild?ALL,重新編譯.?如果經(jīng)過(guò)編譯的程序產(chǎn)生了問(wèn)題，請(qǐng)對(duì)代碼進(jìn)行如下改動(dòng)：?將ASSERT()?改為?VERIFY().?找出定義在"#ifdef?_DEBUG"中的代碼，如果在RELEASE版本中需要這些代碼請(qǐng)將他們移到定義外。?查找TRACE(...)中代碼，因?yàn)檫@些代碼在RELEASE中也不被編譯。?所以請(qǐng)認(rèn)真檢查那些在RELEASE中需要的代碼是否并沒(méi)有被便宜。?4、變量的初始化所帶來(lái)的不同，在不同的系統(tǒng)，或是在DEBUG/RELEASE版本間都存在這樣的差異，所以請(qǐng)對(duì)變量進(jìn)行初始化。?5、是否在編譯時(shí)已經(jīng)有了警告?請(qǐng)將警告級(jí)別設(shè)置為3或4,然后保證在編譯時(shí)沒(méi)有警告出現(xiàn).?6、是否改動(dòng)了資源文件.?7、此外對(duì)RELEASE版本的軟件也可以進(jìn)行調(diào)試，請(qǐng)做如下改動(dòng)：?在"Project?Settings"?中?"C++/C?"?項(xiàng)目下設(shè)置?"category"?為?"General"?并且將"Debug?Info"設(shè)置為?"Program?Database".?在"Link"項(xiàng)目下選中"Generate?Debug?Info"檢查框。?"Rebuild?All"?如此做法會(huì)產(chǎn)生的一些限制：?無(wú)法獲得在MFC?DLL中的變量的值。?必須對(duì)該軟件所使用的所有DLL工程都進(jìn)行改動(dòng)。?另：?MS?BUG：MS的一份技術(shù)文檔中表明，在VC5中對(duì)于DLL的"Maximize?Speed"優(yōu)化選項(xiàng)并未被完全支持，因此這將會(huì)引起內(nèi)存錯(cuò)誤并導(dǎo)致程序崩潰。