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@@ -117,24 +117,78 @@ |
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1. **None (-O0)** |
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- **特点**：不进行优化，编译速度最快。 |
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- **应用场景**：调试阶段，便于跟踪源代码与机器码的对应关系。 |
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- **缺点**：生成的代码体积大、执行慢。 |
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2. **Low (-O1)** |
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- **特点**：基本优化，主要减少代码大小。 |
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- 优化内容： |
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- 消除未使用的变量和函数。 |
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- 简化常量表达式（如计算 `2+3` 为 `5`）。 |
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- 执行基本的循环优化（如循环展开小迭代次数的循环）。 |
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- **应用场景**：需要平衡代码大小和编译时间的场景。 |
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3. **Medium (-O2)** |
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- **特点**：中度优化，兼顾代码大小和执行速度。 |
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- 优化内容： |
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- 执行更激进的循环优化（如循环不变代码外提）。 |
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- 函数内联（对小函数）。 |
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- 寄存器分配优化。 |
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- **应用场景**：大多数生产环境的默认选择。 |
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4. **High (-O3)** |
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- **特点**：最高级优化，侧重执行速度。 |
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- 优化内容： |
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- 激进的函数内联（包括较大的函数）。 |
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- 循环展开和向量化（适用于 DSP 等架构）。 |
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- 全局变量和内存访问优化。 |
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- **缺点**：可能增加代码体积，编译时间显著延长。 |
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- **应用场景**：对性能要求极高的代码（如算法核心、中断处理）。 |
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#### 3.2硬件浮点 |
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General Options 界面，选择32bit或64bit，选择fpu功能是否开启。 |
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硬件浮点单元通过专用电路加速浮点数运算，显著提升了嵌入式系统的计算能力、能效比和开发效率。对于需要处理复杂算法、高精度数据或实时响应的应用，FPU 几乎是必备组件。 |
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#### 3.3预处理 |
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右键Options，选择C/C++ --> Preprocessor ,Defined symbols进行预处理。 |
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- 硬件资源的抽象映射（如寄存器地址）。 |
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- 代码的灵活配置与优化。 |
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- 跨平台兼容性支持。 |
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- 调试与生产版本的快速切换。 |
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#### 3.4链接文件 |
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Linker页面设置链接文件。 |
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作用： |
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- 定义物理内存布局（如 Flash、RAM 的起始地址和大小）。 |
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- 指定代码段（.text）、数据段（.data）、BSS 段（.bss）等如何分配到物理内存。 |
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- 控制栈（Stack）和堆（Heap）的大小与位置。 |
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- 支持复杂的内存分区（如将关键代码放在特定 Flash 区域）。 |
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- .stack：栈区域，用于局部变量和函数调用。 |
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- .heap：堆区域，用于动态内存分配（如`malloc()`）。 |
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**关键段说明**： |
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- **.intvec**：中断向量表，包含系统启动和中断处理函数的地址，必须位于 Flash 起始位置（0x08000000）。 |
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- **.text**：程序代码段，包含编译后的指令。 |
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- **.data**：已初始化的全局变量和静态变量（如 `int a = 10;`）。 |
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- **.bss**：未初始化的全局变量和静态变量（如 `int b;`），不占用 Flash 空间，运行时自动初始化为 0。 |
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- **.stack**：栈区域，由编译器自动管理，用于存储局部变量和函数调用上下文。 |
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- **.heap**：堆区域，用于动态内存分配（如 `malloc()`、`free()`）。 |
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#### 3.5文件路径位置 |
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在Option页面C/C++设置文件路径位置，包括头文件位置。 |
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@@ -147,6 +201,12 @@ Linker页面设置链接文件。 |
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1. .hex文件：十六进制文件。 |
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2. .bin文件：二进制文件。 |
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3. .txt文件：文本格式文件。 |
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4. .srec文件：SREC（也称为 S-Record、S-File）是一种 ASCII 文本格式，将二进制数据编码为可读字符串，便于在不同系统间传输和存储。 |
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5. .sim：通常指用于仿真（Simulation）的配置文件或结果文件。 |
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#### 3.7输出文件路径 |
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打开Option，选择General，选择output进行配置。 |
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@@ -159,6 +219,35 @@ Linker页面设置链接文件。 |
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| 选项 | 功能描述 | |
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| ---------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ | |
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| **Core Reset** | 是指针对微控制器（MCU）内核（如 ARM Cortex-M 系列）的复位操作,**软件触发**：通过写入特定寄存器触发 | |
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| **System(default) Reset** | 上电复位 | |
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| **Software Reset** | 通过写入 SCB_AIRCR 寄存器触发软件系统复位（SYSRESETREQ）。 | |
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| **Hardware Reset** | 通过控制 NRST 引脚触发硬件复位。 | |
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| **Connect During Reset（复位期间连接）** | 允许调试器在目标设备复位期间建立并保持连接 | |
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| 操作 | 功能描述 | 适用场景 | |
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| ----------------------- | --------------------------------------- | ------------------ | |
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| **Debug Download** | 下载程序并启动调试会话 | 开发阶段调试代码 | |
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| **Production Download** | 仅下载程序，不启动调试（如 Flash 编程） | 生产环境烧录固件 | |
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| **Run to main()** | 下载后自动运行到 `main()` 函数入口 | 跳过冗长的启动代码 | |
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| **Load Symbol File** | 仅加载符号表（不下载程序） | 附加到已运行的程序 | |
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jlink：提供了高效的硬件调试、Flash 编程和性能分析功能。 |
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stlink：ST-Link 是意法半导体（STMicroelectronics）为其 STM32 系列微控制器开发的官方调试工具，用于程序下载、调试和系统开发。它集成了 JTAG/SWD 接口和 USB 通信功能 |
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ijet：**iJet** 是德国 Lauterbach 公司开发的高性能调试工具，专为复杂嵌入式系统设计，尤其适用于对调试深度、实时性和性能要求极高的场景 |
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| 工具 | 优势 | 劣势 | |
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| ----------- | ---------------------------------------- | ------------------------ | |
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| **iJet** | 超高性能追踪、多处理器支持、全系统可见性 | 价格昂贵，适用于高端场景 | |
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| **J-Link** | 功能全面、性价比高 | 追踪能力较 iJet 有限 | |
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| **ST-Link** | 低成本、官方支持 | 仅支持 STM32 系列 | |
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### 5.库相关配置 |
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设置库文件相关位置，同时在程序内include头文件，使用库。 |
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@@ -173,6 +262,12 @@ Linker页面设置链接文件。 |
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CMSIS提供 Cortex-M 处理器内核的底层访问接口，包括： |
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- 寄存器定义（如 NVIC、SCB、SysTick）。 |
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- 中断处理函数接口。 |
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- 系统时钟配置函数。 |
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### 6.静态库的封装和调用 |
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新建项目，同时设置.h和.c文件，进行内部程序的编写。注意减少外部依赖，能够直接移植调用。写完之后点击option进行设置，选择General，OutPut选择library，然后make编译生成.lib文件，使用时复制.lib文件到项目内，并在option内进行配置，然后选择Linker -- > Library，将静态库.lib文件添加，返回工程重新编译。 |
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@@ -217,6 +312,18 @@ Linker页面设置链接文件。 |
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<img src=".\Pictures\image-20250708152756370.png" alt="image-20250708152756370" style="zoom:50%;" /> |
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| 类型 | 特点 | 适用场景 | 更新方式 | | | |
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| --------------------------- | --------------------------------------------------------- | ------------------------ | -------------- | ---- | ---- | |
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| **Watch Window** | 手动添加、持续跟踪 | 长期监视关键变量 | 自动（暂停时） | | | |
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| **Quick Watch** | 临时查看、即时计算 | 快速验证单个变量 | 手动触发 | | | |
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| **Auto Watch** | 自动跟踪当前上下文 | 快速了解局部变量状态 | 自动（执行时） | | | |
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| **Memory Watch** | 直接访问内存地址 | 调试内存相关问题 | 自动（暂停时） | | | |
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| **Register Watch** | 监控硬件寄存器 | 底层硬件调试 | 自动（执行时） | | | |
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| **断点条件 Watch** | 条件触发与监视结合 | 捕获特定状态 | 条件满足时 | | | |
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| **Live Watch** | 允许在程序运行过程中实时跟踪变量值，而无需暂停 CPU 执行。 | 实时系统调试 | 自动 | | | |
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| **Local Watch（局部监视）** | 主要用于跟踪程序中**局部变量**的变化 | 查看局部函数内的局部变量 | 自动 | | | |
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### 9.寄存器信息 |
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打开view的registers窗口即可查看寄存器信息。 |
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@@ -233,6 +340,8 @@ CPSR和SPSR都是程序状态寄存器，其中SPSR是用来保存中断前的CP |
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想要查看变量信息，可以通过添加取址符号&进行查看。 |
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### 11.栈信息 |
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打开view的stack窗口即可查看栈信息 |
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@@ -251,6 +360,25 @@ CPSR和SPSR都是程序状态寄存器，其中SPSR是用来保存中断前的CP |
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<img src=".\Pictures\image-20250708153531949.png" alt="image-20250708153531949" style="zoom:50%;" /> |
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**堆栈的解释：**是内存中的一块连续区域，遵循 **后进先出（LIFO）** 原则。 |
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- 核心作用： |
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- 保存函数调用时的上下文（如返回地址、寄存器值）。 |
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- 存储局部变量和函数参数。 |
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- 支持中断处理和异常响应。 |
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| **特性** | **堆栈（Stack）** | **堆（Heap）** | |
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| -------------- | -------------------------- | --------------------------------- | |
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| **管理方式** | 由 CPU 自动管理（SP 指针） | 由程序员手动分配（如 `malloc()`） | |
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| **分配效率** | 快（直接移动 SP） | 慢（需动态查找空闲内存块） | |
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| **空间大小** | 固定（由链接脚本指定） | 动态（受限于剩余内存） | |
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| **数据生存期** | 与函数调用周期绑定 | 由程序员控制（`free()`） | |
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| **生长方向** | 通常向下（低地址） | 向上（高地址） | |
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| **内存碎片** | 不存在 | 可能产生（多次分配 / 释放） | |
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### 14.单步调试 |
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#### 14.1逐过程调试 |
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@@ -259,6 +387,26 @@ CPSR和SPSR都是程序状态寄存器，其中SPSR是用来保存中断前的CP |
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<img src=".\Pictures\image-20250708153851629.png" alt="image-20250708153851629" style="zoom:50%;" /> |
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调试图标介绍（从左到右） |
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| **序号** |**作用**| |
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| :--------: |:--------: | |
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| 1 | 编译当前页 | |
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| 2 | 编译全部文件 | |
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| 3 | 切换断点 | |
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| 4 | 编译并重新启动调试 | |
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| 5 | 重新开始调试 | |
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| 6 | 推出调试 | |
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| 7 | 逐语句 | |
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| 8 | 逐过程 | |
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| 9 | 跳出 | |
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| 10 | 运行到下一个结尾符号 | |
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| 11 | 运行到光标处 | |
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| 12 | 全速运行 | |
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| 13 | 停止运行 | |
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| 14 | 重新运行 | |
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| 15 | | |
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#### 14.2逐语句调试 |
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菜单栏Step into。 |
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DESKTOP-J5JP3RN\kanxingyu
2 일 전
