【转】Visual Studio中的debug和release版本的区别

Debug一般称为调试版本，它包含调试信息，而且不做任何优化，便于程序员调试程序。Release称为发布版本，它每每是进行了各类优化，使得程序在代码大小和运行速度上都是最优的，以便用户很好地使用。
Debug 和 Release 的真正秘密，在于一组编译选项。下面列出了分别针对两者的选项（固然除此以外还有其余一些，如/Fd /Fo，但区别并不重要，一般他们也不会引发 Release 版错误，在此不讨论）
Debug 版本

参数 含义 
/MDd /MLd 或 /MTd 使用 Debug runtime library (调试版本的运行时刻函数库) 
/Od 关闭优化开关 
/D "_DEBUG" 至关于 #define _DEBUG,打开编译调试代码开关 (主要针对assert函数) 
/ZI 建立 Edit and continue(编辑继续)数据库，这样在调试过程当中若是修改了源代码不需从新编译 
/GZ 能够帮助捕获内存错误 
/Gm 打开最小化重连接开关， 减小连接时间 

Release 版本 

参数 含义 
/MD /ML 或 /MT 使用发布版本的运行时刻函数库 
/O1 或 /O2 优化开关，使程序最小或最快 
/D "NDEBUG" 关闭条件编译调试代码开关 (即不编译assert函数) 
/GF 合并重复的字符串， 并将字符串常量放到只读内存， 防止被修改 

实际上，Debug 和 Release 并无本质的界限，他们只是一组编译选项的集合，编译器只是按照预约的选项行动。事实上，咱们甚至能够修改这些选项，从而获得优化过的调试版本或是带跟踪语句的发布版本。 
哪些状况下 Release 版会出错 
有了上面的介绍，咱们再来逐个对照这些选项看看 Release 版错误是怎样产生的 
一、Runtime Library：连接哪一种运行时刻函数库一般只对程序的性能产生影响。调试版本的 Runtime Library 包含了调试信息，并采用了一些保护机制以帮助发现错误，所以性能不如发布版本。编译器提供的 Runtime Library 一般很稳定，不会形成 Release 版错误；却是因为 Debug 的 Runtime Library 增强了对错误的检测，如堆内存分配，有时会出现 Debug 有错但 Release 正常的现象。应当指出的是，若是 Debug 有错，即便 Release 正常，程序确定是有 Bug 的，只不过多是 Release 版的某次运行没有表现出来而已。 
二、优化：这是形成错误的主要缘由，由于关闭优化时源程序基本上是直接翻译的，而打开优化后编译器会做出一系列假设。这类错误主要有如下几种： 
1. 帧指针(Frame Pointer)省略（简称FPO）：在函数调用过程当中，全部调用信息（返回地址、参数）以及自动变量都是放在栈中的。若函数的声明与实现不一样（参数、返回值、调用方式），就会产生错误，但 Debug 方式下，栈的访问经过 EBP 寄存器保存的地址实现，若是没有发生数组越界之类的错误（或是越界“很少”），函数一般能正常执行；Release 方式下，优化会省略 EBP 栈基址指针，这样经过一个全局指针访问栈就会形成返回地址错误是程序崩溃。 
C++ 的强类型特性能检查出大多数这样的错误，但若是用了强制类型转换，就不行了。你能够在 Release 版本中强制加入/Oy-编译选项来关掉帧指针省略，以肯定是否此类错误。此类错误一般有：MFC 消息响应函数书写错误。正确的应为： 

afx_msg LRESULT OnMessageOwn
(WPARAM wparam, LPARAM lparam);

ON_MESSAGE 宏包含强制类型转换。防止这种错误的方法之一是重定义 ON_MESSAGE 宏，把下列代码加到 stdafx.h 中（在#include "afxwin.h"以后）,函数原形错误时编译会报错。 

#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 型变量：volatile 告诉编译器该变量可能被程序以外的未知方式修改（如系统、其余进程和线程）。优化程序为了使程序性能提升，常把一些变量放在寄存器中（相似于 register 关键字），而其余进程只能对该变量所在的内存进行修改，而寄存器中的值没变。 
若是你的程序是多线程的，或者你发现某个变量的值与预期的不符而你确信已正确的设置了，则极可能遇到这样的问题。这种错误有时会表现为程序在最快优化出错而最小优化正常。把你认为可疑的变量加上 volatile 试试。
3. 变量优化：优化程序会根据变量的使用状况优化变量。例如，函数中有一个未被使用的变量，在 Debug 版中它有可能掩盖一个数组越界，而在 Release 版中，这个变量极可能被优化调，此时数组越界会破坏栈中有用的数据。固然，实际的状况会比这复杂得多。与此有关的错误有非法访问，包括数组越界、指针错误等。例如：

void fn(void)
{
int i;
i = 1;
int a[4];
{
int j;
j = 1;
}
a[-1] = 1;
//固然错误不会这么明显，例以下标是变量
a[4] = 1;
}


j 虽然在数组越界时已出了做用域，但其空间并未收回，于是 i 和 j 就会掩盖越界。而 Release 版因为 i、j 并未其很大做用可能会被优化掉，从而使栈被破坏。 
3. DEBUG 与 NDEBUG ：当定义了 _DEBUG 时，assert() 函数会被编译，而 NDEBUG 时不被编译。此外，TRACE() 宏的编译也受 _DEBUG 控制。 
全部这些断言都只在 Debug版中才被编译，而在 Release 版中被忽略。惟一的例外是 VERIFY()。事实上，这些宏都是调用了assert()函数，只不过附加了一些与库有关的调试代码。若是你在这些宏中加入了任何程序代码，而不仅是布尔表达式（例如赋值、能改变变量值的函数调用等），那么Release版都不会执行这些操做，从而形成错误。初学者很容易犯这类错误，查找的方法也很简单，由于这些宏都已在上面列出，只要利用 VC++ 的 Find in Files 功能在工程全部文件中找到用这些宏的地方再一一检查便可。另外，有些高手可能还会加入 #ifdef _DEBUG 之类的条件编译，也要注意一下。 
顺便值得一提的是VERIFY()宏，这个宏容许你将程序代码放在布尔表达式里。这个宏一般用来检查 Windows API的返回值。有些人可能为这个缘由而滥用VERIFY()，事实上这是危险的，由于VERIFY()违反了断言的思想，不能使程序代码和调试代码彻底分离，最终可能会带来不少麻烦。所以，专家们建议尽可能少用这个宏。 
4. /GZ 选项：这个选项会作如下这些事： 
1. 初始化内存和变量。包括用 0xCC 初始化全部自动变量，0xCD ( Cleared Data ) 初始化堆中分配的内存（即动态分配的内存，例如 new ），0xDD ( Dead Data ) 填充已被释放的堆内存（例如 delete ），0xFD( deFencde Data ) 初始化受保护的内存（debug 版在动态分配内存的先后加入保护内存以防止越界访问），其中括号中的词是微软建议的助记词。这样作的好处是这些值都很大，做为指针是不可能的（并且 32 位系统中指针不多是奇数值，在有些系统中奇数的指针会产生运行时错误），做为数值也不多遇到，并且这些值也很容易辨认，所以这颇有利于在 Debug 版中发现 Release 版才会遇到的错误。要特别注意的是，不少人认为编译器会用0来初始化变量，这是错误的（并且这样很不利于查找错误）。 
2. 经过函数指针调用函数时，会经过检查栈指针验证函数调用的匹配性。（防止原形不匹配） 
3. 函数返回前检查栈指针，确认未被修改。（防止越界访问和原形不匹配，与第二项合在一块儿可大体模拟帧指针省略 FPO ）一般 /GZ 选项会形成 Debug 版出错而 Release 版正常的现象，由于 Release 版中未初始化的变量是随机的，这有可能使指针指向一个有效地址而掩盖了非法访问。除此以外，/Gm/GF等选项形成错误的状况比较少，并且他们的效果显而易见，比较容易发现。 
怎样“调试” Release 版的程序 
遇到Debug成功但Release失败，显然是一件很沮丧的事，并且每每无从下手。若是你看了以上的分析，结合错误的具体表现，很快找出了错误，当然很好。但若是一时找不出，如下给出了一些在这种状况下的策略。 
1. 前面已经提过，Debug和Release只是一组编译选项的差异，实际上并无什么定义能区分两者。咱们能够修改Release版的编译选项来缩小错误范围。如上所述，能够把Release 的选项逐个改成与之相对的Debug选项，如/MD改成/MDd、/O1改成/Od，或运行时间优化改成程序大小优化。注意，一次只改一个选项，看改哪一个选项时错误消失，再对应该选项相关的错误，针对性地查找。这些选项在Project\Settings...中均可以直接经过列表选取，一般不要手动修改。因为以上的分析已至关全面，这个方法是最有效的。 
2. 在编程过程当中就要时常注意测试 Release 版本，以避免最后代码太多，时间又很紧。 
3. 在 Debug 版中使用 /W4 警告级别，这样能够从编译器得到最大限度的错误信息，好比 if( i =0 )就会引发 /W4 警告。不要忽略这些警告，一般这是你程序中的 Bug 引发的。但有时 /W4 会带来不少冗余信息，如 未使用的函数参数 警告，而不少消息处理函数都会忽略某些参数。咱们能够用: 

#progma warning(disable: 4702)
//禁止
//...
#progma warning(default: 4702)
//从新容许来暂时禁止某个警告，或使用
#progma warning(push, 3) 
//设置警告级别为 /W3
//...
#progma warning(pop)
//重设为 /W4


来暂时改变警告级别，有时你能够只在认为可疑的那一部分代码使用 /W4。 
4. 你也能够像Debug同样调试你的Release版，只要加入调试符号。在Project/Settings... 中，选中 Settings for "Win32 Release"，选中 C/C++ 标签，Category 选 General，Debug Info 选 Program Database。再在 Link 标签 Project options 最后加上 "/OPT:REF" (引号不要输)。这样调试器就能使用 pdb 文件中的调试符号。 
但调试时你会发现断点很难设置，变量也很难找到??这些都被优化过了。不过使人庆幸的是，Call Stack窗口仍然工做正常，即便帧指针被优化，栈信息（特别是返回地址）仍然能找到。这对定位错误颇有帮助。
==========================================================================
别人原创的文档，引用一下： 


DEBUG和RELEASE 版本差别及调试相关问题： 
. 内存分配问题 

1. 变量未初始化。下面的程序在debug中运行的很好。 

thing * search(thing * something) 
BOOL found; 
for(int i = 0; i < whatever.GetSize(); i++) 
{ 
if(whatever[i]->field == something->field) 
{ /* found it */ 
found = TRUE; 
break; 
} /* found it */ 
} 
if(found) 
return whatever[i]; 
else 
return NULL; 
而在release中却不行，由于debug中会自动给变量初始化found=FALSE,而在release版中则不会。因此尽量的给变量、类或结构初始化。 

2. 数据溢出的问题 

如：char buffer[10]; 
int counter; 

lstrcpy(buffer, "abcdefghik"); 

在debug版中buffer的NULL覆盖了counter的高位，可是除非counter>16M,什么问题也没有。可是在release版中，counter可能被放在寄存器中，这样NULL就覆盖了buffer下面的空间，可能就是函数的返回地址，这将致使ACCESS ERROR。 

3. DEBUG版和RELEASE版的内存分配方式是不一样的 。若是你在DEBUG版中申请 ele 为 6*sizeof(DWORD)=24bytes,实际上分配给你的是32bytes（debug版以32bytes为单位分配）， 而在release版，分配给你的就是24bytes（release版以8bytes为单位），因此在debug版中若是你写ele[6],可能不会有什么问题，而在release版中，就有ACCESS VIOLATE。 

II. ASSERT和VERIFY 

1. ASSERT在Release版本中是不会被编译的。 

ASSERT宏是这样定义的 

#ifdef _DEBUG 
#define ASSERT(x) if( (x) == 0) report_assert_failure() 
#else 
#define ASSERT(x) 
#endif 
实际上复杂一些，但可有可无。假如你在这些语句中加了程序中必需要有的代码 
好比 

ASSERT(pNewObj = new CMyClass); 

pNewObj->MyFunction(); 

这种时候Release版本中的pNewObj不会分配到空间 

因此执行到下一个语句的时候程序会报该程序执行了非法操做的错误。这时能够用VERIFY ： 

#ifdef _DEBUG 
#define VERIFY(x) if( (x) == 0) report_assert_failure() 
#else 
#define VERIFY(x) (x) 
#endif 
这样的话，代码在release版中就能够执行了。 

III. 参数问题： 

自定义消息的处理函数，必须定义以下： 

afx_msg LRESULT OnMyMessage(WPARAM, LPARAM); 

返回值必须是HRESULT型，不然Debug会过，而Release出错 

IV. 内存分配 

保证数据建立和清除的统一性：若是一个DLL提供一个可以建立数据的函数，那么这个DLL同时应该提供一个函数销毁这些数据。数据的建立和清除应该在同一个层次上。 

V. DLL的灾难 

人们将不一样版本DLL混合形成的不一致性形象的称为 “动态链接库的地狱“(DLL Hell) ，甚至微软本身也这么说(http://msdn.microsoft.com/library/techart/dlldanger1.htm)。 

若是你的程序使用你本身的DLL时请注意： 

1. 不能将debug和release版的DLL混合在一块儿使用。debug都是debug版，release版都是release版。 

解决办法是将debug和release的程序分别放在主程序的debug和release目录下 


2. 千万不要觉得静态链接库会解决问题，那只会使状况更糟糕。 

VI. RELEASE板中的调试 ： 

1. 将ASSERT() 改成 VERIFY() 。找出定义在"#ifdef _DEBUG"中的代码，若是在RELEASE版本中须要这些代码请将他们移到定义外。查找TRACE(...)中代码，由于这些代码在RELEASE中也不被编译。 请认真检查那些在RELEASE中须要的代码是否并无被便宜。 

2. 变量的初始化所带来的不一样，在不一样的系统，或是在DEBUG/RELEASE版本间都存在这样的差别，因此请对变量进行初始化。 

3. 是否在编译时已经有了警告?请将警告级别设置为3或4,而后保证在编译时没有警告出现. 

VII. 将Project Settings" 中 "C++/C " 项目下优化选项改成Disbale（Debug）。编译器的优化可能致使许多意想不到的错误，请参考http://www.pgh.net/~newcomer/debug_release.htm 

1. 此外对RELEASE版本的软件也能够进行调试，请作以下改动： 

在"Project Settings" 中 "C++/C " 项目下设置 "category" 为 "General" 而且将"Debug Info"设置为 "Program Database"。 

在"Link"项目下选中"Generate Debug Info"检查框。 

"Rebuild All" 

如此作法会产生的一些限制： 

没法得到在MFC DLL中的变量的值。 

必须对该软件所使用的全部DLL工程都进行改动。 

另： 

MS BUG：MS的一份技术文档中代表，在VC5中对于DLL的"Maximize Speed"优化选项并未被彻底支持，所以这将会引发内存错误并致使程序崩溃。 

2. www.sysinternals.com有一个程序DebugView，用来捕捉OutputDebugString的输出，运行起来后（估计是自设为system debugger）就能够观看全部程序的OutputDebugString的输出。此后，你能够脱离VC来运行你的程序并观看调试信息。 

3. 有一个叫Gimpel Lint的静态代码检查工具，听说比较好用。http://www.gimpel.com 不过要化$的。 

参考文献： 

1) http://www.cygnus-software.com/papers/release_debugging.html 

2) http://www.pgh.net/~newcomer/debug_release.htm