C语言程序中为什么要使用debug宏
本文只是提供一种思路，一种个人经验，旨在用一种很粗俗也比较接地气的方式，提示菜鸟，为什么、以及怎样在C语言程序中引入debug宏，养成并保持良好习惯。
面试被问到调试的问题，
我说：初期printf，后来gdb，
又问：printf怎么搞？直接改程序？
回答：是~！
他没提，我也知道，应该用debug宏，但真的是没怎么用那东西，也没想解释太多，回想了一下不用debug宏的原因：
我一个小程序试很多东西，改一会，思路和程序结构和参数设置全变样了，为了便捷地测试一些想要的C语言特性或运行结果，不停的在源程序上加对照组，改功能，相当于版本1、版本2、版本x同体~~~~printf不改怎么能行呢，给我打印个X出来看看对错——X刚才就不存在~！
还有一个不用debug宏的原因就是，某种程度上，debug宏开关的理念和把printf注释掉是一样的（个人理解）。
不过借口归借口，还是写的程序太小了，大一点的工程不用就不现实了，也不够“高大上”，话说回来，频繁改、程序小就是不用的借口了么？
恰巧昨天看了一道C语言面试题，认为至少那个网页给的答案是错的，于是想测试一下，题目如下：
请问下面程序有什么错误? int a[60][250][1000],i,j,k; for(k=0;k<=1000;k++) for(j=0;j<250;j++) for(i=0;i<60;i++) a[i][j][k]=0; 答案：把循环语句内外换一下
个人认为：错误关键在于k <= 1000的那个等于号——越界了。跟顺序没关系。
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另外，即使排除k <= 1000造成的数组越界，linux下仍然segmentation fault（core dumped），1000*250*60byte==15000000B，按估算空间没超，不知道为什么，是栈不够？反正我把1000改成100就行了~！
不过，这都是另一个或是另两个话题了，本次是对上边的那个“答案”质疑，想办法证明是错的，主要是为了在过程中引入debug宏。
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版本1：贴“答案”给出的方法，只改for循环的顺序：
int a[60][250][1000],i,j,k;
for(i = 0;i< 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k < =1000;k++)
a[i][j][k] = 0;
for(i= 0;i < 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k < =1000;k++)
printf("%d\t",a[i][j][k]);
明显的不行~！
版本2.0：首先，需要把那个k<= 1000改成k < 1000，来验证我的想法，证明“参考答案”错误。
#include<stdio.h>
main(){
inta[60][250][1000],i,j,k;
for(k = 0;k< 1000;k++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(i = 0; i < 60;i++)
a[i][j][k] = 0;
for(i = 0;i < 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k < 1000;k++)
printf("%d\t",a[i][j][k]);
}
结果segmentation fault（core dumped）了。
版本2.1：小修改。直接猜到了方向，把1000改成100了，这下程序运行正常。
版本3： k < 100，赋值语句从0改成i+j+k了，for内层加上大括号，打印也升级为可读性更强的格式~
inta[60][250][100],i,j,k;
for(i = 0;i< 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k < 100;k++){
a[i][j][k] = i+ j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
这些看起来很自然，但是，如果这些都是在一个源文件内改的，那会有多麻烦，而且原来的还找不回来，可能这里有比较好的一个法子，就是/*注释代码段*/
但是那样依然比较麻烦，开关的灵活性稍差，还有不小心注释错了范围的问题。其实即使有这点问题，也依然能用，但是既然已经这么麻烦了，何不尝试引入宏，养成一个比较有用的好习惯呢？因为这只是小test，正经的程序要大得多。
合体版本：
#include<stdio.h>
//通过宏激活三个版本，分别是数组越界，数组不越界但是仍然core dump，和一个改小数组的可执行（完成）版本。
//#define WRONG_H_
//#define K_EQ_1000_H_
#define K_EQ_100_H_
main(){
#ifdef WRONG_H_
inta[60][250][1000],i,j,k;
for(i = 0;i< 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k <= 1000;k++){
a[i][j][k] = i+ j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
#endif
#ifdef K_EQ_1000_H_
inta[60][250][1000],i,j,k;
for(k = 0;k< 1000;k++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(i = 0; i < 60;i++){
a[i][j][k] = i+ j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
#endif
#ifdef K_EQ_100
int a[60][250][100],i,j,k;
for(i = 0;i < 60;i++)
for(j=0;j < 250;j++)
for(k = 0;k < 100;k++){
a[i][j][k] = i + j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
#endif
}
虽然是有点作用了，不过真正的debug可能耦合度低一点，代码重复度也应该小，本例中大部分代码重复（也可以只把循环中某一换用#ifdef和#endif括起来）。
既然知道改进方向，何不尝试一下，因为for顺序明显没影响，所以就统一了，降低耦合度么。不过数组定义的k等于1000和100那个没法拆，只能分开算了，我要体现出debug宏相对于注释的优势来。
首先，尝试拆分代码段，只对有区别的语句用宏分类，其次，不同宏之间可以用||来合并。不过还是有问题：不能使用下边这种只有if没有else的形式：
#include<stdio.h>
#define ORIGINAL_H_
//#define K_EQ_1000_H_
//#define K_EQ_100_H_
#define FINAL_H_
main(){
#ifdef K_EQ_1000_H_||ORIGINAL_H_
inta[60][250][1000],i,j,k;
for(k = 0;k< 1000;k++)
#endif
#ifdef K_EQ_100_H_ || FINAL_H_
inta[60][250][100],i,j,k;
for(k = 0;k< 100;k++)
#endif
for(j=0;j < 250;j++)
for(i = 0; i < 60;i++){
a[i][j][k] = i+ j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
}
因为i，j，k等都需要声明定义，它们在#ifdef里边，不能保证一定声明。即使你真开了那个选项，也不被允许（编译器的事儿吧）。
那么折中，为了方便，我选择了相对简化解——“ if 配 else ”，并且把条件砍少了。具体应该怎样做，应该衡量自己的情况定。
include<stdio.h>
//排除绝对错误的用法和合并不大的改动，最后焦点就在k的大小，完全体是100，测试体是1000（假设目标是找core dumped的原因）
//#define K_EQ_1000_H_
//#define K_EQ_100_H_
main(){
#ifdef K_EQ_1000_H_
inta[60][250][1000],i,j,k;
for(k = 0;k< 1000;k++)
#else
inta[60][250][100],i,j,k;
for(k = 0;k< 100;k++)
#endif
for(j=0;j < 250;j++)
for(i = 0; i < 60;i++){
a[i][j][k] = i+ j + k;
printf("a[%d][%d][%d] = %d\t",i,j,k,a[i][j][k]);
}
}
这种方案也不是很完美，如注释所说，我简化了很多问题。不过，如果想把所有的语句和差别都弄上，也可以，不过视觉上会很乱~没有建设性，不做了，如果真想做，因为按句找差异进行拆分的思路已经有了（例如数组的声明和for循环的k部分），把其他所有想要的差异都一句一句拆分，然后给各个宏就完了。一句一句的拆分，比注释有点优越性了吧，如果这种一两句的分化特别多，成百上千行，那一句一句改是要死人的。
现在，把宏都注释掉，想要哪个版本的运行结果，只要取消注释就行了~既能运行错误版本去测试，又能运行“终极形态”完成任务，本例中宏的功能，更形象的说，是一个选择开关，不过，debug宏不就是个开关么？
虽然是比较粗糙的一种使用方式，不是“原装大厂”debug“的用法和教程，但是也算一种思路，更符合我们循序渐进的学习规律——你遇到困难或者效率低，然后解决这个障碍或者提高效率。其实最重要的还是你要在平时找机会引入各种应该掌握的功能，锻炼技巧，保持好习惯。
时间关系，未做过于细致的思考和验证，以及相关资料的查阅，有错误请指正，有兴趣的也可以找我讨论。
谢谢。