作者:
阿榮
概述
調(diào)試是一個(gè)程序員最基本的技能,其重要性甚至超過(guò)學(xué)習(xí)一門(mén)語(yǔ)言。不會(huì)調(diào)試的程序員就意味著他即使會(huì)一門(mén)語(yǔ)言,卻不能編制出任何好的軟件。
這里我簡(jiǎn)要的根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)列出調(diào)試中比較常用的技巧,希望對(duì)大家有用。
本文約定,在選擇菜單時(shí),通過(guò)
/
表示分級(jí)菜單,例如
File/Open
表示頂級(jí)菜單
File
的子菜單
Open
。
?
設(shè)置
為了調(diào)試一個(gè)程序,首先必須使程序中包含調(diào)試信息。一般情況下,一個(gè)從
AppWizard
創(chuàng)建的工程中包含的
Debug Configuration
自動(dòng)包含調(diào)試信息,但是是不是
Debug
版本并不是程序包含調(diào)試信息的決定因素,程序設(shè)計(jì)者可以在任意的
Configuration
中增加調(diào)試信息,包括
Release
版本。
為了增加調(diào)試信息,可以按照下述步驟進(jìn)行:
-
打開(kāi)
Project settings
對(duì)話(huà)框(可以通過(guò)快捷鍵
ALT+F7
打開(kāi),也可以通過(guò)
IDE
菜單
Project/Settings
打開(kāi)
)
-
選擇
C/C++
頁(yè),
Category
中選擇
general
,則出現(xiàn)一個(gè)
Debug Info
下拉列表框,可供選擇的調(diào)試信息
方式包括:
|
命令行
|
Project settings
|
說(shuō)明
|
|
無(wú)
|
None
|
沒(méi)有調(diào)試信息
|
|
/Zd
|
Line Numbers Only
|
目標(biāo)文件或者可執(zhí)行文件中只包含全局和導(dǎo)出符號(hào)以及代碼行信息,不包含符號(hào)調(diào)試信息
|
|
/Z7
|
C 7.0- Compatible
|
目標(biāo)文件或者可執(zhí)行文件中包含行號(hào)和所有符號(hào)調(diào)試信息,包括變量名及類(lèi)型,函數(shù)及原型等
|
|
/Zi
|
Program Database
|
創(chuàng)建一個(gè)程序庫(kù)
(PDB)
,包括類(lèi)型信息和符號(hào)調(diào)試信息。
|
|
/ZI
|
Program Database for Edit and Continue
|
除了前面
/Zi
的功能外,這個(gè)選項(xiàng)允許對(duì)代碼進(jìn)行調(diào)試過(guò)程中的修改和繼續(xù)執(zhí)行。這個(gè)選項(xiàng)同時(shí)使
#pragma
設(shè)置的優(yōu)化功能無(wú)效
|
-
?
-
選擇
Link
頁(yè),選中復(fù)選框
"Generate Debug Info"
,這個(gè)選項(xiàng)將使連接器把調(diào)試信息寫(xiě)進(jìn)可執(zhí)行文件和
DLL
-
如果
C/C++
頁(yè)中設(shè)置了
Program Database
以上的選項(xiàng),則
Link incrementally
可以選擇。選中這個(gè)選項(xiàng),將使程序可以在上一次編譯的基礎(chǔ)上被編譯(即增量編譯),而不必每次都從頭開(kāi)始編譯。
斷點(diǎn)
斷點(diǎn)是調(diào)試器設(shè)置的一個(gè)代碼位置。當(dāng)程序運(yùn)行到斷點(diǎn)時(shí),程序中斷執(zhí)行,回到調(diào)試器。斷點(diǎn)是
最常用的技巧。調(diào)試時(shí),只有設(shè)置了斷點(diǎn)并使程序回到調(diào)試器,才能對(duì)程序進(jìn)行在線調(diào)試。
設(shè)置斷點(diǎn):可以通過(guò)下述方法設(shè)置一個(gè)斷點(diǎn)。首先把光標(biāo)移動(dòng)到需要設(shè)置斷點(diǎn)的代碼行上,然后
-
按
F9
快捷鍵
-
彈出
Breakpoints
對(duì)話(huà)框,方法是按快捷鍵
CTRL+B
或
ALT+F9
,或者通過(guò)菜單
Edit/Breakpoints
打開(kāi)。打開(kāi)后點(diǎn)擊
Break at
編輯框的右側(cè)的箭頭,選擇
合適的位置信息。一般情況下,直接選擇
line xxx
就足夠了,如果想設(shè)置不是當(dāng)前位置的斷點(diǎn),可以選擇
Advanced
,然后填寫(xiě)函數(shù)、行號(hào)和可執(zhí)行文件信息。
去掉斷點(diǎn):把光標(biāo)移動(dòng)到給定斷點(diǎn)所在的行,再次按
F9
就可以取消斷點(diǎn)。同前面所述,打開(kāi)
Breakpoints
對(duì)話(huà)框后,也可以按照界面提示去掉斷點(diǎn)。
條件斷點(diǎn):可以為斷點(diǎn)設(shè)置一個(gè)條件,這樣的斷點(diǎn)稱(chēng)為條件斷點(diǎn)。對(duì)于新加的斷點(diǎn),可以單擊
Conditions
按鈕,為斷點(diǎn)設(shè)置一個(gè)表達(dá)式。當(dāng)這個(gè)表達(dá)式發(fā)生改變時(shí),程序就
被中斷。底下設(shè)置包括
“
觀察數(shù)組或者結(jié)構(gòu)的元素個(gè)數(shù)
”
,似乎可以設(shè)置一個(gè)指針?biāo)赶虻膬?nèi)存區(qū)的大小,但是我設(shè)置一個(gè)比較的值但是改動(dòng)
范圍之外的內(nèi)存區(qū)似乎也導(dǎo)致斷點(diǎn)起效。最后一個(gè)設(shè)置可以讓程序先執(zhí)行多少次然后才到達(dá)斷點(diǎn)。
數(shù)據(jù)斷點(diǎn):數(shù)據(jù)斷點(diǎn)只能在
Breakpoints
對(duì)話(huà)框中設(shè)置。選擇
“Data”
頁(yè),就顯示了設(shè)置數(shù)據(jù)斷點(diǎn)的對(duì)話(huà)框。在編輯框中輸入一個(gè)表達(dá)式,當(dāng)這個(gè)
表達(dá)式的值發(fā)生變化時(shí),數(shù)據(jù)斷點(diǎn)就到達(dá)。一般情況下,這個(gè)表達(dá)式應(yīng)該由運(yùn)算符和全局變量構(gòu)成,例如:在編輯框中輸入
g_bFlag
這個(gè)全局變量的名字,那么當(dāng)程序中有
g_bFlag= !g_bFlag
時(shí),程序就將停在這個(gè)語(yǔ)句處。
消息斷點(diǎn):
VC
也支持對(duì)
Windows
消息進(jìn)行截獲。他有兩種方式進(jìn)行截獲:窗口消息處理函數(shù)和特定消息中斷。
在
Breakpoints
對(duì)話(huà)框中選擇
Messages
頁(yè),就可以設(shè)置消息斷點(diǎn)。如果在上面那個(gè)對(duì)話(huà)框中寫(xiě)入消息處理函數(shù)的名字,那么
每次消息被這個(gè)函數(shù)處理,斷點(diǎn)就到達(dá)(我覺(jué)得如果采用普通斷點(diǎn)在這個(gè)函數(shù)中截獲,效果應(yīng)該一樣)。如果在底下的下拉
列表框選擇一個(gè)消息,則每次這種消息到達(dá),程序就中斷。
值
Watch
VC
支持查看變量、表達(dá)式和內(nèi)存的值。所有這些觀察都必須是在斷點(diǎn)中斷的情況下進(jìn)行。
觀看變量的值最簡(jiǎn)單,當(dāng)斷點(diǎn)到達(dá)時(shí),把光標(biāo)移動(dòng)到這個(gè)變量上,停留一會(huì)就可以看到變量的值。
VC
提供一種被成為
Watch
的機(jī)制來(lái)觀看變量和表達(dá)式的值。在斷點(diǎn)狀態(tài)下,在變量上單擊右鍵,選擇
Quick Watch
,
就彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框,顯示這個(gè)變量的值。
單擊
Debug
工具條上的
Watch
按鈕,就出現(xiàn)一個(gè)
Watch
視圖(
Watch1,Watch2,Watch3,Watch4
),在該視圖中輸入變量或者表達(dá)式,就可以觀察
變量或者表達(dá)式的值。注意:這個(gè)表達(dá)式不能有副作用,例如
++
運(yùn)算符絕對(duì)禁止用于這個(gè)表達(dá)式中,因?yàn)檫@個(gè)運(yùn)算符將修改變量的值,導(dǎo)致
軟件的邏輯被破壞。
Memory
由于指針指向的數(shù)組,
Watch
只能顯示第一個(gè)元素的值。為了顯示數(shù)組的后續(xù)內(nèi)容,或者要顯示一片內(nèi)存的內(nèi)容,可以使用
memory
功能。在
Debug
工具條上點(diǎn)
memory
按鈕,就彈出一個(gè)對(duì)話(huà)框,在其中輸入地址,就可以顯示該地址指向的內(nèi)存的內(nèi)容。
Varibles
Debug
工具條上的
Varibles
按鈕彈出一個(gè)框,顯示所有當(dāng)前執(zhí)行上下文中可見(jiàn)的變量的值。特別是當(dāng)前指令涉及的變量,以紅色顯示。
寄存器
Debug
工具條上的
Reigsters
按鈕彈出一個(gè)框,顯示當(dāng)前的所有寄存器的值。
進(jìn)程控制
VC
允許被中斷的程序繼續(xù)運(yùn)行、單步運(yùn)行和運(yùn)行到指定光標(biāo)處,分別對(duì)應(yīng)快捷鍵
F5
、
F10/F11
和
CTRL+F10
。各個(gè)快捷鍵功能如下:
|
快捷鍵
|
說(shuō)明
|
|
F5
|
繼續(xù)運(yùn)行
|
|
F10
|
單步,如果涉及到子函數(shù),不進(jìn)入子函數(shù)內(nèi)部
|
|
F11
|
單步,如果涉及到子函數(shù),進(jìn)入子函數(shù)內(nèi)部
|
|
CTRL+F10
|
運(yùn)行到當(dāng)前光標(biāo)處。
|
Call Stack
調(diào)用堆棧反映了當(dāng)前斷點(diǎn)處函數(shù)是被那些函數(shù)按照什么順序調(diào)用的。單擊
Debug
工具條上的
Call stack
就顯示
Call Stack
對(duì)話(huà)框。在
CallStack
對(duì)話(huà)框中顯示了一個(gè)調(diào)用系列,最上面的是當(dāng)前函數(shù),往下依次是調(diào)用函數(shù)的上級(jí)函數(shù)。單擊這些函數(shù)名可以跳到對(duì)應(yīng)的函數(shù)中去。
其他調(diào)試手段
系統(tǒng)提供一系列特殊的函數(shù)或者宏來(lái)處理
Debug
版本相關(guān)的信息,如下:
|
宏名
/
函數(shù)名
|
說(shuō)明
|
|
TRACE
|
使用方法和
printf
完全一致,他在
output
框中輸出調(diào)試信息
|
|
ASSERT
|
它接收一個(gè)表達(dá)式,如果這個(gè)表達(dá)式為
TRUE
,則無(wú)動(dòng)作,否則中斷當(dāng)前程序執(zhí)行。對(duì)于系統(tǒng)中出現(xiàn)這個(gè)宏
導(dǎo)致的中斷,應(yīng)該認(rèn)為你的函數(shù)調(diào)用未能滿(mǎn)足系統(tǒng)的調(diào)用此函數(shù)的前提條件。例如,對(duì)于一個(gè)還沒(méi)有創(chuàng)建的窗口調(diào)用
SetWindowText
等。
|
|
VERIFY
|
和
ASSERT
功能類(lèi)似,所不同的是,在
Release
版本中,
ASSERT
不計(jì)算輸入的表達(dá)式的值,而
VERIFY
計(jì)算表達(dá)式的值。
|
關(guān)注
一個(gè)好的程序員不應(yīng)該把所有的判斷交給編譯器和調(diào)試器,應(yīng)該在程序中自己加以程序保護(hù)和錯(cuò)誤定位,具體措施包括:
-
對(duì)于所有有返回值的函數(shù),都應(yīng)該檢查返回值,除非你確信這個(gè)函數(shù)調(diào)用絕對(duì)不會(huì)出錯(cuò),或者不關(guān)心它是否出錯(cuò)。
-
一些函數(shù)返回錯(cuò)誤,需要用其他函數(shù)獲得錯(cuò)誤的具體信息。例如
accept
返回
INVALID_SOCKET
表示
accept
失敗,為了查明
具體的失敗原因,應(yīng)該立刻用
WSAGetLastError
獲得錯(cuò)誤碼,并針對(duì)性的解決問(wèn)題。
-
有些函數(shù)通過(guò)異常機(jī)制拋出錯(cuò)誤,應(yīng)該用
TRY-CATCH
語(yǔ)句來(lái)檢查錯(cuò)誤
-
程序員對(duì)于能處理的錯(cuò)誤,應(yīng)該自己在底層處理,對(duì)于不能處理的,應(yīng)該報(bào)告給用戶(hù)讓他們決定怎么處理。如果程序出了異常,
卻不對(duì)返回值和其他機(jī)制返回的錯(cuò)誤信息進(jìn)行判斷,只能是加大了找錯(cuò)誤的難度。
另外:
VC
中要編制程序不應(yīng)該一開(kāi)始就寫(xiě)
cpp/h
文件,而應(yīng)該首先創(chuàng)建一個(gè)合適的工程。因?yàn)橹挥羞@樣,
VC
才能選擇合適的編譯、連接
選項(xiàng)。對(duì)于加入到工程中的
cpp
文件,應(yīng)該檢查是否在第一行顯式的包含
stdafx.h
頭文件,這是
Microsoft Visual Studio
為了加快編譯
速度而設(shè)置的預(yù)編譯頭文件。在這個(gè)
#include "stdafx.h"
行前面的所有代碼將被忽略,所以其他頭文件應(yīng)該在這一行后面被包含。
對(duì)于
.c
文件,由于不能包含
stdafx.h
,因此可以通過(guò)
Project settings
把它的預(yù)編譯頭設(shè)置為
“
不使用
”
,方法是:
-
彈出
Project settings
對(duì)話(huà)框
-
選擇
C/C++
-
Category
選擇
Precompilation Header
-
選擇不使用預(yù)編譯頭。