Debug調試運作正常，但在Release模式下退出程式時報錯

在最近的H.265分析器項目中，出現了一個問題，就是在Debug模式下運作正常，但是在Release模式下時，退出程式時，會報出以下錯誤：the instruction at"0x78d80f87" referenced memory at "0x70665f70" the memory could not be read。在Release調試狀态下，出現一個提示First-chance exception at 0x7c96f749 in H.265 Anayer.exe: 0xC0000005: Access violation reading location 0x385f735d.調試了很久都沒有找到錯誤的所在，在網上找了一些資料，基本上确定應該是Release優化過程中造成了記憶體配置設定與釋放發生了錯誤，但是還是沒有找到具體的代碼位置，糾結中,是以先記錄下來這個問題。下面是網上找的一些這方面的介紹：

http://www.360doc.com/content/09/1025/13/799_7823620.shtml

Debug 通常稱為調試版本，它包含調試資訊，并且不作任何優化，便于程式員調試程式。Release 稱為釋出版本，它往往是進行了各種優化，使得程式在代碼大小和運作速度上都是最優的，以便使用者很好地使用。

Debug 和 Release 的真正秘密，在于一組編譯選項。下面列出了分别針對二者的選項（當然除此之外還有其他一些，如/Fd /Fo，但差別并不重要，通常他們也不會引起 Release 版錯誤，在此不讨論）

以下參數均是在project–>settings–>C/C –>Project Options:

Debug 版本

參數 含義

/MDd /MLd 或 /MTd 使用 Debug runtime library(調試版本的運作時刻函數庫)

/Od 關閉優化開關

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

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

/GZ 可以幫助捕獲記憶體錯誤

/Gm 打開最小化重連結開關，減少連結時間

Release 版本

參數 含義

/MD /ML 或 /MT 使用釋出版本的運作時刻函數庫

/O1 或 /O2 優化開關，使程式最小或最快

/D “NDEBUG” 關閉條件編譯調試代碼開關(即不編譯assert函數)

/GF 合并重複的字元串，并将字元串常量放到隻讀記憶體，防止被修改

實際上，Debug 和 Release 并沒有本質的界限，他們隻是一組編譯選項的集合，編譯器隻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，進而得到優化過的調試版本或是帶跟蹤語句的釋出版本。

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 版錯誤是怎樣産生的

1. Runtime Library：連結哪種運作時刻函數庫通常隻對程式的性能産生影響。調試版本的 Runtime Library 包含了調試資訊，并采用了一些保護機制以幫助發現錯誤，是以性能不如釋出版本。編譯器提供的 Runtime Library 通常很穩定，不會造成 Release 版錯誤；倒是由于 Debug 的 Runtime Library 加強了對錯誤的檢測，如堆記憶體配置設定，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，程式肯定是有 Bug 的，隻不過可能是 Release 版的某次運作沒有表現出來而已。

2. 優化：這是造成錯誤的主要原因，因為關閉優化時源程式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，所有調用資訊（傳回位址、參數）以及自動變量都是放在棧中的。若函數的聲明與實作不同（參數、傳回值、調用方式），就會産生錯誤????但 Debug 方式下，棧的通路通過 EBP 寄存器儲存的位址實作，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通路棧就會造成傳回位址錯誤是程式崩潰。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，以确定是否此類錯誤。此類錯誤通常有：

• MFC 消息響應函數書寫錯誤。正确的應為：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 (&memberFxn) },

2. volatile 型變量：volatile 告訴編譯器該變量可能被程式之外的未知方式修改（如系統、其他程序和線程）。優化程式為了使程式性能提高，常把一些變量放在寄存器中（類似于 register 關鍵字），而其他程序隻能對該變量所在的記憶體進行修改，而寄存器中的值沒變。如果你的程式是多線程的，或者你發現某個變量的值與預期的不符而你确信已正确的設定了，則很可能遇到這樣的問題。這種錯誤有時會表現為程式在最快優化出錯而最小優化正常。把你認為可疑的變量加上 volatile 試試。

3. 變量優化：優化程式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調，此時數組越界會破壞棧中有用的資料。當然，實際的情況會比這複雜得多。與此有關的錯誤有：

• 非法通路，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，例如下标是變量

a[4] = 1;

}

j 雖然在數組越界時已出了作用域，但其空間并未收回，因而 i 和 j 就會掩蓋越界。而 Release 版由于 i、j 并未其很大作用可能會被優化掉，進而使棧被破壞。

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：

斷言類型 定義

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。

所有這些斷言都隻在 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，隻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式代碼，而不隻是布爾表達式（例如指派、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，進而造成錯誤。初學者很容易犯這類錯誤，查找的方法也很簡單，因為這些宏都已在上面列出，隻要利用 VC 的 Find in Files 功能在工程所有檔案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，這個宏允許你将程式代碼放在布爾表達式裡。這個宏通常用來檢查 Windows API 的傳回值。有些人可能為這個原因而濫用 VERIFY() ，事實上這是危險的，因為 VERIFY() 違反了斷言的思想，不能使程式代碼和調試代碼完全分離，最終可能會帶來很多麻煩。是以，專家們建議盡量少用這個宏。

4. /GZ 選項：這個選項會做以下這些事： 1. 初始化記憶體和變量。包括用 0xCC 初始化所有自動變量，0xCD ( Cleared Data ) 初始化堆中配置設定的記憶體（即動态配置設定的記憶體，例如 new ），0xDD ( Dead Data ) 填充已被釋放的堆記憶體（例如 delete ），0xFD( deFencde Data ) 初始化受保護的記憶體（debug 版在動态配置設定記憶體的前後加入保護記憶體以防止越界通路），其中括号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 位系統中指針很少是奇數值，在有些系統中奇數的指針會産生運作時錯誤），作為數值也很少遇到，而且這些值也很容易辨認，是以這很有利于在 Debug 版中發現 Release 版才會遇到的錯誤。要特别注意的是，很多人認為編譯器會用 0 來初始化變量，這是錯誤的（而且這樣很不利于查找錯誤）。

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比對性。（防止原形不比對）

3. 函數傳回前檢查棧指針，确認未被修改。（防止越界通路和原形不比對，與第二項合在一起可大緻模拟幀指針省略 FPO ）

通常 /GZ 選項會造成 Debug 版出錯而 Release 版正常的現象，因為 Release 版中未初始化的變量是随機的，這有可能使指針指向一個有效位址而掩蓋了非法通路。

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。

怎樣“調試” Release 版的程式

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，結合錯誤的具體表現，很快找出了錯誤，固然很好。但如果一時找不出，以下給出了一些在這種情況下的政策。

1. 前面已經提過，Debug 和 Release 隻是一組編譯選項的差别，實際上并沒有什麼定義能區分二者。我們可以修改 Release 版的編譯選項來縮小錯誤範圍。如上所述，可以把 Release 的選項逐個改為與之相對的 Debug 選項，如 /MD 改為 /MDd、/O1 改為 /Od，或運作時間優化改為程式大小優化。注意，一次隻改一個選項，看改哪個選項時錯誤消失，再對應該選項相關的錯誤，針對性地查找。這些選項在 Project\Settings… 中都可以直接通過清單選取，通常不要手動修改。由于以上的分析已相當全面，這個方法是最有效的。

2. 在程式設計過程中就要時常注意測試 Release 版本，以免最後代碼太多，時間又很緊。

3. 在 Debug 版中使用 /W4 警告級别，這樣可以從編譯器獲得最大限度的錯誤資訊，比如 if( i =0 )就會引起 /W4 警告。不要忽略這些警告，通常這是你程式中的 Bug 引起的。但有時 /W4 會帶來很多備援資訊，如 未使用的函數參數 警告，而很多消息處理函數都會忽略某些參數。我們可以用:#progma warning(disable: 4702) //禁止

//…

#progma warning(default: 4702) //重新允許來暫時禁止某個警告，或使用

#progma warning(push, 3) //設定警告級别為 /W3

//…

#progma warning(pop) //重設為 /W4

來暫時改變警告級别，有時你可以隻在認為可疑的那一部分代碼使用 /W4。

4. 你也可以像 Debug 一樣調試你的 Release 版，隻要加入調試符号。在 Project/Settings… 中，選中 Settings for “Win32 Release”，選中 C/C 标簽，Category 選 General，Debug Info 選 Program Database。再在 Link 标簽 Project options 最後加上 “/OPT:REF” (引号不要輸)。這樣調試器就能使用 pdb 檔案中的調試符号。但調試時你會發現斷點很難設定，變量也很難找到??這些都被優化過了。不過令人慶幸的是，Call Stack 視窗仍然工作正常，即使幀指針被優化，棧資訊（特别是傳回位址）仍然能找到。這對定位錯誤很有幫助。

http://www.360doc.com/content/09/1025/13/799_7824140.shtml

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是将每個位元組位都賦成0xcc(注1)，而release的指派近似于随機(我想是直接從記憶體中配置設定的，沒有初始化過)。這樣就明确了，如果你的程式中的某個變量沒被初始化就被引用，就很有可能出現異常：用作控制變量将導緻流程導向不一緻；用作數組下标将會使程式崩潰；更加可能是造成其他變量的不準确而引起其他的錯誤。是以在聲明變量後馬上對其初始化一個預設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:( 還是自己多加注意吧 

2. 自定義消息的消息參數。 

MFC為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下且多線程或程序間使用了消息傳遞時就會導緻無效句柄之類的錯誤。導緻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為代碼書寫不正确引起的，檢視MFC的源碼，可以發現好多ASSERT的語句(斷言)，這個宏隻是在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，這可能存在很大的隐患，因為是Debug模式下，比較友善調試，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，這裡你就能夠發現Debug中ASSERT要執行AfxAssertFailedLine，而Release下的宏定義卻為 "#define ASSERT(f) ((void)0) "。是以注意在這些調試宏的語句不要用程式相關變量如i++寫操作的語句。VERIFY是個例外， "#define VERIFY(f) ((void)(f)) "，即執行，這裡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%是因為你的代碼書寫錯誤而導緻的，是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才是根本。我從前就常常遇到這情況，經曆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标準寫法 

3. 使用調試宏時使用後最好注釋掉 

4. 盡量使用try - catch(...) 

5. 盡量使用子產品，不但表達清楚而且友善調試。 

注1： 

afc(afc) 網友提供： 

debug版初始化成0xcc是因為0xcc在x86下是一條int 3單步中斷指令，這樣程式如果跑飛了遇到0xcc就會停下來，這和單片機程式設計時一般将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，是不是調用時按着預設的參數多配置設定了WPARAM+LPARAM的空間而破壞了應用程式的記憶體空間?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。因為MFC的消息使用宏寫的，是以如果定義了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。。。