一个好的调试器,能够帮助程序员处理很多自动化的工作。试想下列的情形:
1. 错误是发生在一个循环当中,只在循环遍历了若干次以后,才会出现。
2. 错误只在程序中某个变量为一个特定的值,才会出现,而这个变量的值是在程序运行的过程中随机设置的。
3. 多个线程都要调用同一个函数,而你只想在某几个线程执行这个函数的时候,中断程序的执行。
在上面列出来几种情况当中,如果调试器不能提供一个有效的方法帮助我们设置断点的话,调试这种程序将会是很痛苦的一件事。在第一种情况当中,用户不得不在循环中设置断点,并且要记住自己按下F5的次数,1,2,3…,499,300,301…。第二种情况下,用户还得靠一些运气成分才能发现错误原因。
CLR Debugger的开发人员正是考虑到以上情形,给CLR Debugger添加了这些功能,条件断点(Conditional Breakpoint)和断点过滤器(Breakpoint Filters)。
1.1.1. 根据断点的触发次数中断程序的执行
条件断点允许你设置程序在断点处中断的条件,你可以设置断点在触发若干次以后,调试器才中断程序的执行,也可以设置调试器根据一条返回布尔值的语句来中断程序的执行。我将以下面的程序为例,讲解如何设置条件断点:
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using System;
public class ConditionalBreakpoint
{
public static void Main()
{
Random random = new Random();
int k = 0;
for (int i = 0; i < 100; ++i)
{
int j = random.Next();
if (i % 4 == 0)
k = i;
Console.WriteLine("{0} + {1} = {2}", i, j, i + j);
}
}
} |
表 1-3 条件断点的演示代码
在程序的第14行设置断点,在CLR Debugger底部的“Breakpoints”窗口中右键点击刚刚设置的断点,在右键菜单里面选择“Hit Count…”菜单,出现下图所示的“Breakpoint Hit Count”对话框
图 1-7“Breakpoint Hit Count”对话框
在图1-7中,CLR Debugger允许用户设置4种根据断点触发次数中断程序的条件,第一种是默认的“总是中断”情形;第二种设置“只在断点触发了若干次以后才中断程序”的情形;第三种设置“只在断点的触发次数是若干次的倍数时才中断程序”的情形;第四种设置“当断点出发了若干次以后才中断程序”的情形。
1.1.2. 设置布尔条件中断程序的执行
在表1-3中的程序里,我们看到程序在循环里面随机设置变量j的值,为了只在j等于某个特定值中断程序的执行,我们需要这样做:
在程序的第14行设置断点,在CLR Debugger底部的“Breakpoints”窗口中右键点击刚刚设置的断点,在右键菜单里面选择“Condition…”菜单,出现下图所示的“Breakpoint Condition”对话框:
图 1-8“Breakpoint Condition”对话框
CLR Debugger里面自带了一个表达式解释器,因此当你选择了“Is true”单选框后,可以在“Breakpoint Condition”的“Condition”文本框里面设置一些比较复杂的布尔条件表达式—表达式的语法与C#的语法相同。
而如果你选择的是“Has changed”单选框,这时你不仅可以跟踪某个变量的值是否已经更改了,而且还可以跟踪某个表达式的值是否已经更改了。有兴趣的读者可以将“Condition”文本框的值设置成“k”和“k > 28”,然后分别使用这两个条件断点启动程序,在“Watch”窗口中观察变量“i”的值,来感受CLR Debugger强大的条件断点设置功能。
1.1.3. 只允许断点在某个线程中才能被触发
通常来说,当你在某个函数里设置了断点以后,无论是哪一个线程执行到断点处,都会触发断点,根据断点的条件中断程序的执行。但是 CLR Debugger允许你只在某个线程中设置断点,当你在调试器里面同时调试两个以上的程序时,CLR Debugger甚至还允许设置断点在哪一个程序中起作用。
在CLR Debugger底部的“Breakpoints”窗口中右键点击一个要过滤的断点,在右键菜单里面选择“Filter…”菜单,出现下图所示的“Breakpoint Filter”对话框:
图 1-9 “Breakpoint Filter”对话框
正如在“Breakpoint Filter”对话框中描述的那样,在“Filter”文本框里面,你只可以设置在哪一台机器上、哪一个程序和哪一个线程中设置断点。根据调试机器名来设置断点是为了支持远程调试,远程调试将在本章后面讲解。
上图5个属性,ThreadId需要特别说明一下,ThreadId并不是托管程序中,.NET 框架中System.Threading.Thread.ManagedThreadId,两者不能等同。简单来说,ManagedThreadId是线程在CLR中的标识符,而ThreadId却是线程在操作系统中的标识符。因此ThreadId需要从调试器中的“Threads”窗口中获取。