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 Rele

ase 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)

?/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，這樣在調(diào)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(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

?/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)化過的調(diào)

試版本或是帶跟蹤語句的發(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)賮碇饌€(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，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，只不過可能是 Release版的某次運(yùn)行沒有表現(xiàn)出來而已。

?

?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（簡稱 FPO ）：在函數(shù)調(diào)用過程中，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，棧的訪問通過 EBP 寄存器

保存的地址實(shí)現(xiàn)，如果沒有發(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 ?；分羔?，這樣通過一個(gè)全局指針訪問棧

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?/p>

中（類似于 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) 變量優(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，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)，只不過附加了一些與庫有關(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，查找的方法也很簡單，因?yàn)檫@些宏都已在上面列出，只要利用 V

C++ 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（de

bug 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），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) 通過函數(shù)指針調(diào)用函數(shù)時(shí)，會(huì)通過檢查棧指針驗(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。

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，Debug 和 Release 只是一組編譯選項(xiàng)的差別，實(shí)際上并沒有什么

定義能區(qū)分二者。我們可以修改 Release 版的編譯選項(xiàng)來縮小錯(cuò)誤范圍。如上所述，可以

把 Release 的選項(xiàng)逐個(gè)改為與之相對(duì)的 Debug 選項(xiàng)，如 /MD 改為 /MDd、/O1 改為 /Od

，或運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化改為程序大小優(yōu)化。注意，一次只改一個(gè)選項(xiàng)，看改哪個(gè)選項(xiàng)時(shí)錯(cuò)誤消

失，再對(duì)應(yīng)該選項(xiàng)相關(guān)的錯(cuò)誤，針對(duì)性地查找。這些選項(xiàng)在 Project/Settings... 中都可

以直接通過列表選取，通常不要手動(dòng)修改。由于以上的分析已相當(dāng)全面，這個(gè)方法是最有

效的。

??? 2. 在編程過程中就要時(shí)常注意測試 Release 版本，以免最后代碼太多，時(shí)間又很緊

。

??? 3. 在 Debug 版中使用 /W4 警告級(jí)別，這樣可以從編譯器獲得最大限度的錯(cuò)誤信息，

比如 if( i =0 )就會(huì)引起 /W4 警告。不要忽略這些警告，通常這是你程序中的 Bug 引起

的。但有時(shí) /W4 會(huì)帶來很多冗余信息，如 未使用的函數(shù)參數(shù) 警告，而很多消息處理函數(shù)

都會(huì)忽略某些參數(shù)。我們可以用

????? #progma warning(disable: 4702) //禁止

????? //...

????? #progma warning(default: 4702) //重新允許

來暫時(shí)禁止某個(gè)警告，或使用

????? #progma warning(push, 3) //設(shè)置警告級(jí)別為 /W3

????? //...

????? #progma warning(pop) //重設(shè)為 /W4

來暫時(shí)改變警告級(jí)別，有時(shí)你可以只在認(rèn)為可疑的那一部分代碼使用 /W4。

??? 4.你也可以像 Debug 一樣調(diào)試你的 Release 版，只要加入調(diào)試符號(hào)。在 Project/S

ettings... 中，選中 Settings for "Win32 Release"，選中 C/C++ 標(biāo)簽，Category 選

?General，Debug Info 選 Program Database。再在 Link 標(biāo)簽 Project options? 最后

加上 "/OPT:REF" (引號(hào)不要輸)。這樣調(diào)試器就能使用 pdb 文件中的調(diào)試符號(hào)。但調(diào)試時(shí)

你會(huì)發(fā)現(xiàn)斷點(diǎn)很難設(shè)置，變量也很難找到--這些都被優(yōu)化過了。不過令人慶幸的是，Ca

ll Stack 窗口仍然工作正常，即使幀指針被優(yōu)化，棧信息（特別是返回地址）仍然能找到

。這對(duì)定位錯(cuò)誤很有幫助。