Cygwinでデバッグ/エラーの出ない場合 の履歴(No.3)

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  • 1 (2020-11-10 (火) 11:36:05)
  • 2 (2020-11-10 (火) 12:07:13)
  • 3 (2020-11-14 (土) 21:26:37)

Cygwinでデバッグ

エラーの出ない場合†

デバッグライト†

プログラムの動作の詳細を確かめるために、変数の値を表示させるのは、どの言語にも通用する、プリントデバッグと呼ばれる、もっとも基本的な手法です。この変数表示のプリント文のことを「デバッグライト」(debug write) といいます。

デバッグライトには、いくつかコツがあります。

• 変数の値の変化する後や、条件の成り立った直後、関数に入った直後などに表示させます。
• 表示形式は "関数名: 変数名=値, 変数名=値" のような形式が好まれます。（関数名の部分は、C99からは __func__ というマクロを用いると便利です。）
• 最終的には不要になるコードですが、削除してしまわずに、コメントにして残しておきます。そうすることで、次に改造するときの役にも立ちますし、プログラムのこの部分が間違いやすいという目印にもなります。

/* 1からn の合計を求める */
int sum(int n) {
    int ret = 1; // 初期値がおかしいのだが...
    for (int i=1; i<=n; i++) {
        ret = ret + i;
        printf("%s: i=%d, ret=%d\n", __func__, i, ret); // デバッグライト
    }
    return ret;
}

このようなプログラムを実行すると、

sum: i=1, ret=2
sum: i=2, ret=4
...

と表示されて、ret の初期値のおかしいことに気付けるでしょう。

メモリの不正アクセスなどでプログラムが中断される場合には、プリントしたはずの文字が表示されないことがよくあります。C言語のライブラリでは、処理の効率化のために、表示する内容は一旦バッファに蓄えてから、あるタイミングでまとめて表示する、といったことがなされています。不正終了した場合は、バッファにたまったまま表示されませんので、対策が必要です。いくつか方法があります。

• fflush(stdout); で強制的に表示させます。（「フラッシュする」と言います。）
• fprintf(stderr, "sum: i=%d, ret=%d\n", i, ret); と標準エラー出力を用いるとバッファリングされないことが多いです。
• printf("...\n"); と改行を含めると、このタイミングでフラッシュされることが多いです。

しかしながら、メモリを破壊しているような場合には、直後に停止するわけでもなく、printf()１つ追加するだけで動作が変わることもありますので、「これが表示されたから、ここまでは正しく動作している」というのがあてにならないこともママあります。