如何找到 C程式的錯誤？

程式的錯誤可以簡單的分兩類：
一個是語法的錯誤，C 語言的編譯器 (complier) gcc 會幫我們在編譯時，找出語法的錯誤。
另一個是執行結果的錯誤，這就要使用 C 語言的偵錯工具 (debugger) gdb 來幫助我們發現哪裡可能是錯誤的原因。

• C語言的偵錯工具 gdb 在安裝的 MinGW-w64 時，就已經同時安裝好。
• 已安裝的 C/C++ 延伸模組會在 gcc 編譯時，加入 -g 參數。這是用於加入除錯資訊，供 gdb 進行除錯。

如何開始偵錯？

• 先在可能錯誤，或想開始釐清問題的程式碼行列，點選行號左邊的空白處，設定「中斷點」。或是在當下程式碼行列，按下快捷鍵 F9 去設定或取消「中斷點」。

• 然後開始編譯、建置和執行：

  • 在 VS Code 編輯器的右上方有個三角形圖示及右側小 v 圖示，點選小 v 圖示展開的選單「偵錯 C/C++ 檔案」。
    可以參考第七天的文章 “編譯並執行C語言程式”的說明。
    如果 .vscode 資料夾內還沒有建立設定檔 tasks.json ，C/C++延伸模組會詢問你「選取偵錯設定」，你就選取「C/C++: gcc.exe 建置及偵錯使用中的檔案 preLaunchTask: … 」，它會自動建立設定檔 tasks.json
    

  • 或是選取指令選單 執行 > 啟動偵錯

  • 或按下快捷鍵 F5
    同樣的，如果 .vscode 資料夾內還沒有建立設定檔 tasks.json ，就先會詢問你「選取偵錯工具」，你就選取「C++ (GDB/LLDB)」，然後再選取組態「C/C++: gcc.exe 建置及偵錯使用中的檔案 preLaunchTask: … 」
    
    

  當下的C語言程式檔案就會在VS Code 終端機內開始建置和執行偵錯。

甚麼是「執行與偵錯」的組態設定？

對於新手而言，VS Code 的偵錯組態設定 (debug configuration) 很複雜，除了在先前的設定檔 tasks.json 外，另外還要產生另一設定檔  launch.json  。

但慶幸的是，當在「執行與偵錯 」偵錯啟始頁面點選「建立 launch.json 檔案」， VS Code 會自動產生基本的設定檔  launch.json  。要注意的是，建立前它會詢問要選用甚麼偵錯工具 (debugger)，請選擇 「C++(GDB/LLDB)」。如果想了解更詳細，請參考傳送門資料。

而我們前面介紹開始偵錯的步驟，沒有選擇去建立設定檔  launch.json  ，在「執行與偵錯」就以「沒有組態」的形式開始偵錯，我認為基本上對於新手開始入門就足夠了。

如何操作偵錯介面？

• 開始偵錯時， VS Code 的「主要側邊欄」就會自動切換成「執行與偵錯 (Run and Debug)」，它包含四個方塊：

  • 變數
  • 監看
  • 呼叫堆疊
  • 中斷點

• 同時會顯示程式執行控制面板
  
  前三個常用按鍵是：

  • Continue (繼續)
    繼續執行到下一個中斷點。快捷鍵 F5
  • Step Over (逐步執行，不進入函式)
    執行下一行程式碼。快捷鍵 F10
  • Step Into (逐步執行，進入函式)
    如果下一行程式碼是函式，就執行函式第一行程式碼。快捷鍵 F11

  下面傳送門的文章有提供偵錯介面的詳細介紹。

Debug 的傳送門

🌐 Debugging in Visual Studio Code
🌐 檢查 Visual Studio Code 偵錯工具介面 - Training | Microsoft Learn