Debug和Release的區別

Debug版本包括調試信息,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支持,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爲使用MFC動態庫,則需要MFC42D.DLL等庫支持,而Release版本需要MFC42.DLL支持。Release Build不對源代碼進行調試,不考慮MFC的診斷宏,使用的是MFC Release庫,編譯十對應用程序的速度進行優化,而Debug Build則正好相反,它允許對源代碼進行調試,可以定義和使用MFC的診斷宏,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 通常稱爲調試版本,它包含調試信息,並且不作任何優化,便於程序員調試程序。Release 稱爲發佈版本,它往往是進行了各種優化,使得程序在代碼大小和運行速度上都是最優的,以便用戶很好地使用。 

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(調試版本的運行時刻函數庫) 

/Od 關閉優化開關 

/D "_DEBUG"相當於#define _DEBUG,打開編譯調試代碼開關(主要針對assert函數) 

/ZI 創建Edit and continue(編輯繼續)數據庫,這樣在調試過程中如果修改了源代碼不需重新編譯 

/GZ 可以幫助捕獲內存錯誤 
/Gm 打開最小化重鏈接開關,減少鏈接時間 

Release 版本: 
/MD /ML 或 /MT 使用發佈版本的運行時刻函數庫 
/O1 或 /O2 優化開關,使程序最小或最快 
/D "NDEBUG" 關閉條件編譯調試代碼開關(即不編譯assert函數) 

/GF 合併重複的字符串,並將字符串常量放到只讀內存,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,從而得到優化過的調試版本或是帶跟蹤語句的發佈版本。 


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:鏈接哪種運行時刻函數庫通常只對程序的性能產生影響。調試版本的Runtime Library包含了調試信息,並採用了一些保護機制以幫助發現錯誤,因此性能不如發佈版本。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,如堆內存分配,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,程序肯定是有Bug的,只不過可能是Release版的某次運行沒有表現出來而已。 

2. 優化:這是造成錯誤的主要原因,因爲關閉優化時源程序基本上是直接翻譯的,而打開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)幀指針(Frame Pointer)省略(簡稱FPO):在函數調用過程中,所有調用信息(返回地址、參數)以及自動變量都是放在棧中的。若函數的聲明與實現不同(參數、返回值、調用方式),就會產生錯誤——但Debug方式下,棧的訪問通過EBP寄存器保存的地址實現,如果沒有發生數組越界之類的錯誤(或是越界“不多”),函數通常能正常執行;Release方式下,優化會省略EBP棧基址指針,這樣通過一個全局指針訪問棧就會造成返回地址錯誤是程序崩潰。C++的強類型特性能檢查出大多數這樣的錯誤,但如果用了強制類型轉換,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針省略,以確定是否此類錯誤。此類錯誤通常有: 

● MFC 消息響應函數書寫錯誤。正確的應爲 
afx_msg LRESULT OnMessageOwn(WPARAM wparam,LPARAM lparam); 
ON_MESSAGE宏包含強制類型轉換。防止這種錯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"之後),函數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、其他進程和線程)。優化程序爲了使程序性能提高,常把一些變量放在寄存器中(類似於register關鍵字),而其他進程只能對該變量所在的內存進行修改,而寄存器中的值沒變。如果你的程序是多線程的,或者你發現某個變量的值與預期的不符而你確信已正確的設置了,則很可能遇到這樣的問題。這種錯誤有時會表現爲程序在最快優化出錯最小優化正常。把你認爲可疑的變量加上volatile試試。
 

(3)變量優化:優化程序會根據變量的使用情況優化變量。例如,函數中有一個未被使用的變量,在Debug版中它有可能掩蓋一個數組越界,而在Release版中,這個變量很可能被優化掉,此時數組越界會破壞棧中有用的數據。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,包括數組越界、指針錯誤等。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,例如下標是變量 
a[4] = 1; 

j雖然在數組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並無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()函數會被編譯,而NDEBUG時不被編譯。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()。事實上,這些宏都是調用了assert()函數,只不過附加了一些與庫有關的調試代碼。如果你在這些宏中加入了任何程序代碼,而不只是布爾表達式(例如賦值、能改變變量值的函數調用 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,查找的方法也很簡單,因爲這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()宏這個宏允許你將程序代碼放在布爾表達式裏。這個宏通常用來檢查 Windows API 的返回值。有些人可能爲這個原因而濫用VERIFY(),事實上這是危險的,因爲VERIFY()違反了斷言的思想,不能使程序代碼和調試代碼完全分離,最終可能會帶來很多麻煩。因此,專家們建議儘量少用這個宏。 

4. /GZ選項:這個選項會做以下這些事 
(1) 初始化內存和變量。包括用0xCC初始化所有自動變量,0xCD(Cleared Data)初始化堆中分配的內存(即動態分配的內存,例如new),0xDD(Dead Data)填充已被釋放的堆內存(例如delete),0xFD(deFencde Data)初始化受保護的內存(debug版在動態分配內存的前後加入保護內存以防止越界訪問),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,作爲指針是不可能的(而且32位系統中指針很少是奇數值,在有些系統中奇數的指針會產生運行時錯誤),作爲數值也很少遇到,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版纔會遇到的錯誤。要特別注意的是,很多人認爲編譯器會用0來初始化變量,這是錯誤的(而且這樣很不利於查找錯誤)。 

(2)通過函數指針調用函數時,會通過檢查棧指針驗證函數調用的匹配性。(防止原形不匹配) 

(3)函數返回前檢查棧指針,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針省略FPO) 

通常/GZ選項會造成Debug版出錯而Release版正常的現象,因爲Release版中未初始化的變量是隨機的,這有可能使指針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。 
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、"Debug是調試版本,包括的程序信息更多" 
補充:只有DEBUG版的程序才能設置斷點、單步執行、使用TRACE/ASSERT等調試輸出語句。REALEASE不包含任何調試信息,所以體積小、運行速度快。


二、一般發佈release的方法除了hzh_shat(水)所說的之外,還可以project->Set Active Config,選中release版本。此後,按F5或F7編譯所得的結果就是release版本。 

VC下關於debug和release的不同的討論 
在使用VC開發軟件的過程中,正當要享受那種興奮的時候突然發現:release與debug運行結果不一致,甚至出錯,而release又不方便調試,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. 變量。 
大家都知道,debug跟release在初始化變量時所做的操作是不同的,debug是將每個字節位都賦成0xcc(注1),而release的賦值近似於隨機(我想是直接從內存中分配的,沒有初始化過)。這樣就明確了,如果你的程序中的某個變量沒被初始化就被引用,就很有可能出現異常:用作控制變量將導致流程導向不一致;用作數組下標將會使程序崩潰;更加可能是造成其他變量的不準確而引起其他的錯誤。所以在聲明變量後馬上對其初始化一個默認的值是最簡單有效的辦法,否則項目大了你找都沒地方找。代碼存在錯誤在debug方式下可能會忽略而不被察覺到,如debug方式下數組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. 自定義消息的消息參數。 
MFC爲我們提供了很好的消息機制,更增加了自定義消息,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。在自定義消息的函數體聲明時,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下且多線程或進程間使用了消息傳遞時就會導致無效句柄之類的錯誤。導致這個錯誤直接原因是消息體的參數沒有添加,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爲代碼書寫不正確引起的,查看MFC的源碼,可以發現好多ASSERT的語句(斷言),這個宏只是在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,因爲是Debug模式下,比較方便調試,好好的檢查自己的代碼,再此就不多說了。 

4. ASSERT, VERIFY, TRACE……….調試宏 
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跳到宏定義的地方,這裏你就能夠發現Debug中ASSERT要執行AfxAssertFailedLine,而Release下的宏定義卻爲”#define ASSERT(f) ((void)0)”。所以注意在這些調試宏的語句不要用程序相關變量如i++寫操作的語句。VERIFY是個例外,”#define VERIFY(f) ((void)(f))”,即執行,這裏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代碼時會經常發生,99%是因爲你的代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纔是根本。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,現在我所寫過的代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. 注意變量的初始化,尤其是指針變量,數組變量的初始化(很大的情況下另作考慮了)。 
2. 自定義消息及其他聲明的標準寫法 
3. 使用調試宏時使用後最好註釋掉 
4. 儘量使用try - catch(…) 
5. 儘量使用模塊,不但表達清楚而且方便調試。 

注1: 
afc(afc) 網友提供: 
debug版初始化成0xcc是因爲0xcc在x86下是一條int 3單步中斷指令,這樣程序如果跑飛了遇到0xcc就會停下來,這和單片機編程時一般將沒用的代碼空間填入jmp 0000語句是一樣地 

注2: 
不知大家有沒有遇到過這種情況,具體原因我也不太清楚,是不是調用時按着默認的參數多分配了WPARAM+LPARAM的空間而破壞了應用程序的內存空間?還請高手來補充。 
NightWolf 網友提供:我遇見過,好像是在函數調用的時候參數入棧的問題。因爲MFC的消息使用宏寫的,所以如果定義了OnMessage()的函數,編譯能夠通過,但是調用一次後,堆棧指針發生了偏移。然後就。。。 
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DEBUG和RELEASE 版本差異及調試相關問題: 
I.內存分配問題 
1.變量未初始化。下面的程序在debug中運行的很好。 
thing * search(thing * something) 
BOOL found; 
for(int i = 0; i < whatever.GetSize(); i++)
 

if(whatever->field == something->field) 
{ /* found it */
 
found = TRUE; 
break;
 
} /* found it */ 

if(found) 
return whatever
else 
return NULL;
 
而在release中卻不行,因爲debug中會自動給變量初始化found=FALSE,而在release版中則不會。所以儘可能的給變量、類或結構初始化。 

2.數據溢出的問題 
如:char buffer[10]; 
int counter; 
lstrcpy(buffer, "abcdefghik");
 
在debug版中buffer的NULL覆蓋了counter的高位,但是除非counter>16M,什麼問題也沒有。但是在release版中,counter可能被放在寄存器中,這樣NULL就覆蓋了buffer下面的空間,可能就是函數的返回地址,這將導致ACCESS ERROR。 

3.DEBUG版和RELEASE版的內存分配方式是不同的 。如果你在DEBUG版中申請ele爲 6*sizeof(DWORD)=24bytes,實際上分配給你的是32bytes(debug版以32bytes爲單位分配),而在release版,分配給你的就是24bytes(release版以8bytes爲單位),所以在debug版中如果你寫ele[6],可能不會有什麼問題,而在release版中,就有ACCESS VIOLATE 

II. ASSERT和VERIFY 
1. ASSERT在Release版本中是不會被編譯的。 
ASSERT宏是這樣定義的 
#ifdef _DEBUG 
#define ASSERT(x) if( (x) == 0) report_assert_failure() 
#else 
#define ASSERT(x) 
#endif
 
實際上覆雜一些,但無關緊要。假如你在這些語句中加了程序中必須要有的代碼 
比如
 
ASSERT(pNewObj = new CMyClass); 
pNewObj->MyFunction();
 
這種時候Release版本中的pNewObj不會分配到空間 
所以執行到下一個語句的時候程序會報該程序執行了非法操作的錯誤。這時可以用VERIFY : 
#ifdef _DEBUG 
#define VERIFY(x) if( (x) == 0) report_assert_failure() 
#else 
#define VERIFY(x) (x) 
#endif
 
這樣的話,代碼在release版中就可以執行了。 

III.參數問題: 
自定義消息的處理函數,必須定義如下: 
afx_msg LRESULT OnMyMessage(WPARAM, LPARAM); 
返回值必須是HRESULT型否則Debug會過,而Release出錯 

IV.內存分配 
保證數據創建和清除的統一性:如果一個DLL提供一個能夠創建數據的函數,那麼這個DLL同時應該提供一個函數銷燬這些數據。數據的創建和清除應該在同一個層次上。 

V.DLL的災難 
人們將不同版本DLL混合造成的不一致性形象的稱爲 “動態連接庫的地獄“(DLL Hell) ,甚至微軟自己也這麼說(http://msdn.microsoft.com/library/techart/dlldanger1.htm)。 
如果你的程序使用你自己的DLL時請注意: 
1.不能將debug和release版的DLL混合在一起使用。debug都是debug版,release版都是release版。 

解決辦法是將debug和release的程序分別放在主程序的debug和release目錄下 

2.千萬不要以爲靜態連接庫會解決問題,那隻會使情況更糟糕。 

VI.RELEASE板中的調試 : 
1.將ASSERT() 改爲 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將他們移到定義外。查找TRACE(...)中代碼,因爲這些代碼在RELEASE中也不被編譯。 請認真檢查那些在RELEASE中需要的代碼是否並沒有被編譯。 

2.變量的初始化所帶來的不同,在不同的系統,或是在DEBUG/RELEASE版本間都存在這樣的差異,所以請對變量進行初始化 

3.是否在編譯時已經有了警告?請將警告級別設置爲3或4,然後保證在編譯時沒有警告出現. 

VII.將Project Settings" 中 "C++/C " 項目下優化選項改爲Disbale(Debug)。編譯器的優化可能導致許多意想不到的錯誤,請參考http://www.pgh.net/~newcomer/debug_release.htm 

1.此外對RELEASE版本的軟件也可以進行調試,請做如下改動: 
在"Project Settings" 中 "C++/C " 項目下設置 "category" 爲 "General" 並且將"Debug Info"設置爲 "Program Database"。 
在"Link"項目下選中"Generate Debug Info"檢查框。 
"Rebuild All" 

如此做法會產生的一些限制: 
無法獲得在MFC DLL中的變量的值。 
必須對該軟件所使用的所有DLL工程都進行改動。 
另: 
MS BUG:MS的一份技術文檔中表明,在VC5中對於DLL的"Maximize Speed"優化選項並未被完全支持,因此這將會引起內存錯誤並導致程序崩潰。 

2. www.sysinternals.com有一個程序DebugView,用來捕捉OutputDebugString的輸出,運行起來後(估計是自設爲system debugger)就可以觀看所有程序的OutputDebugString的輸出。此後,你可以脫離VC來運行你的程序並觀看調試信息。 

3.有一個叫Gimpel Lint的靜態代碼檢查工具,據說比較好用。http://www.gimpel.com 不過要化$的。 
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