作者:
阿荣
概述
调试是一个程序员最基本的技能,其重要性甚至超过学习一门语言。不会调试的程序员就意味着他即使会一门语言,却不能编制出任何好的软件。
这里我简要的根据自己的经验列出调试中比较常用的技巧,希望对大家有用。
本文约定,在选择菜单时,通过
/
表示分级菜单,例如
File/Open
表示顶级菜单
File
的子菜单
Open
。
设置
为了调试一个程序,首先必须使程序中包含调试信息。一般情况下,一个从
AppWizard
创建的工程中包含的
Debug Configuration
自动包含调试信息,但是是不是
Debug
版本并不是程序包含调试信息的决定因素,程序设计者可以在任意的
Configuration
中增加调试信息,包括
Release
版本。
为了增加调试信息,可以按照下述步骤进行:
-
打开
Project settings
对话框(可以通过快捷键
ALT+F7
打开,也可以通过
IDE
菜单
Project/Settings
打开
)
-
选择
C/C++
页,
Category
中选择
general
,则出现一个
Debug Info
下拉列表框,可供选择的调试信息
方式包括:
命令行
|
Project settings
|
说明
|
无
|
None
|
没有调试信息
|
/Zd
|
Line Numbers Only
|
目标文件或者可执行文件中只包含全局和导出符号以及代码行信息,不包含符号调试信息
|
/Z7
|
C 7.0- Compatible
|
目标文件或者可执行文件中包含行号和所有符号调试信息,包括变量名及类型,函数及原型等
|
/Zi
|
Program Database
|
创建一个程序库
(PDB)
,包括类型信息和符号调试信息。
|
/ZI
|
Program Database for Edit and Continue
|
除了前面
/Zi
的功能外,这个选项允许对代码进行调试过程中的修改和继续执行。这个选项同时使
#pragma
设置的优化功能无效
|
-
-
选择
Link
页,选中复选框
"Generate Debug Info"
,这个选项将使连接器把调试信息写进可执行文件和
DLL
-
如果
C/C++
页中设置了
Program Database
以上的选项,则
Link incrementally
可以选择。选中这个选项,将使程序可以在上一次编译的基础上被编译(即增量编译),而不必每次都从头开始编译。
断点
断点是调试器设置的一个代码位置。当程序运行到断点时,程序中断执行,回到调试器。断点是
最常用的技巧。调试时,只有设置了断点并使程序回到调试器,才能对程序进行在线调试。
设置断点:可以通过下述方法设置一个断点。首先把光标移动到需要设置断点的代码行上,然后
-
按
F9
快捷键
-
弹出
Breakpoints
对话框,方法是按快捷键
CTRL+B
或
ALT+F9
,或者通过菜单
Edit/Breakpoints
打开。打开后点击
Break at
编辑框的右侧的箭头,选择
合适的位置信息。一般情况下,直接选择
line xxx
就足够了,如果想设置不是当前位置的断点,可以选择
Advanced
,然后填写函数、行号和可执行文件信息。
去掉断点:把光标移动到给定断点所在的行,再次按
F9
就可以取消断点。同前面所述,打开
Breakpoints
对话框后,也可以按照界面提示去掉断点。
条件断点:可以为断点设置一个条件,这样的断点称为条件断点。对于新加的断点,可以单击
Conditions
按钮,为断点设置一个表达式。当这个表达式发生改变时,程序就
被中断。底下设置包括
“
观察数组或者结构的元素个数
”
,似乎可以设置一个指针所指向的内存区的大小,但是我设置一个比较的值但是改动
范围之外的内存区似乎也导致断点起效。最后一个设置可以让程序先执行多少次然后才到达断点。
数据断点:数据断点只能在
Breakpoints
对话框中设置。选择
“Data”
页,就显示了设置数据断点的对话框。在编辑框中输入一个表达式,当这个
表达式的值发生变化时,数据断点就到达。一般情况下,这个表达式应该由运算符和全局变量构成,例如:在编辑框中输入
g_bFlag
这个全局变量的名字,那么当程序中有
g_bFlag= !g_bFlag
时,程序就将停在这个语句处。
消息断点:
VC
也支持对
Windows
消息进行截获。他有两种方式进行截获:窗口消息处理函数和特定消息中断。
在
Breakpoints
对话框中选择
Messages
页,就可以设置消息断点。如果在上面那个对话框中写入消息处理函数的名字,那么
每次消息被这个函数处理,断点就到达(我觉得如果采用普通断点在这个函数中截获,效果应该一样)。如果在底下的下拉
列表框选择一个消息,则每次这种消息到达,程序就中断。
值
Watch
VC
支持查看变量、表达式和内存的值。所有这些观察都必须是在断点中断的情况下进行。
观看变量的值最简单,当断点到达时,把光标移动到这个变量上,停留一会就可以看到变量的值。
VC
提供一种被成为
Watch
的机制来观看变量和表达式的值。在断点状态下,在变量上单击右键,选择
Quick Watch
,
就弹出一个对话框,显示这个变量的值。
单击
Debug
工具条上的
Watch
按钮,就出现一个
Watch
视图(
Watch1,Watch2,Watch3,Watch4
),在该视图中输入变量或者表达式,就可以观察
变量或者表达式的值。注意:这个表达式不能有副作用,例如
++
运算符绝对禁止用于这个表达式中,因为这个运算符将修改变量的值,导致
软件的逻辑被破坏。
Memory
由于指针指向的数组,
Watch
只能显示第一个元素的值。为了显示数组的后续内容,或者要显示一片内存的内容,可以使用
memory
功能。在
Debug
工具条上点
memory
按钮,就弹出一个对话框,在其中输入地址,就可以显示该地址指向的内存的内容。
Varibles
Debug
工具条上的
Varibles
按钮弹出一个框,显示所有当前执行上下文中可见的变量的值。特别是当前指令涉及的变量,以红色显示。
寄存器
Debug
工具条上的
Reigsters
按钮弹出一个框,显示当前的所有寄存器的值。
进程控制
VC
允许被中断的程序继续运行、单步运行和运行到指定光标处,分别对应快捷键
F5
、
F10/F11
和
CTRL+F10
。各个快捷键功能如下:
快捷键
|
说明
|
F5
|
继续运行
|
F10
|
单步,如果涉及到子函数,不进入子函数内部
|
F11
|
单步,如果涉及到子函数,进入子函数内部
|
CTRL+F10
|
运行到当前光标处。
|
Call Stack
调用堆栈反映了当前断点处函数是被那些函数按照什么顺序调用的。单击
Debug
工具条上的
Call stack
就显示
Call Stack
对话框。在
CallStack
对话框中显示了一个调用系列,最上面的是当前函数,往下依次是调用函数的上级函数。单击这些函数名可以跳到对应的函数中去。
其他调试手段
系统提供一系列特殊的函数或者宏来处理
Debug
版本相关的信息,如下:
宏名
/
函数名
|
说明
|
TRACE
|
使用方法和
printf
完全一致,他在
output
框中输出调试信息
|
ASSERT
|
它接收一个表达式,如果这个表达式为
TRUE
,则无动作,否则中断当前程序执行。对于系统中出现这个宏
导致的中断,应该认为你的函数调用未能满足系统的调用此函数的前提条件。例如,对于一个还没有创建的窗口调用
SetWindowText
等。
|
VERIFY
|
和
ASSERT
功能类似,所不同的是,在
Release
版本中,
ASSERT
不计算输入的表达式的值,而
VERIFY
计算表达式的值。
|
关注
一个好的程序员不应该把所有的判断交给编译器和调试器,应该在程序中自己加以程序保护和错误定位,具体措施包括:
-
对于所有有返回值的函数,都应该检查返回值,除非你确信这个函数调用绝对不会出错,或者不关心它是否出错。
-
一些函数返回错误,需要用其他函数获得错误的具体信息。例如
accept
返回
INVALID_SOCKET
表示
accept
失败,为了查明
具体的失败原因,应该立刻用
WSAGetLastError
获得错误码,并针对性的解决问题。
-
有些函数通过异常机制抛出错误,应该用
TRY-CATCH
语句来检查错误
-
程序员对于能处理的错误,应该自己在底层处理,对于不能处理的,应该报告给用户让他们决定怎么处理。如果程序出了异常,
却不对返回值和其他机制返回的错误信息进行判断,只能是加大了找错误的难度。
另外:
VC
中要编制程序不应该一开始就写
cpp/h
文件,而应该首先创建一个合适的工程。因为只有这样,
VC
才能选择合适的编译、连接
选项。对于加入到工程中的
cpp
文件,应该检查是否在第一行显式的包含
stdafx.h
头文件,这是
Microsoft Visual Studio
为了加快编译
速度而设置的预编译头文件。在这个
#include "stdafx.h"
行前面的所有代码将被忽略,所以其他头文件应该在这一行后面被包含。
对于
.c
文件,由于不能包含
stdafx.h
,因此可以通过
Project settings
把它的预编译头设置为
“
不使用
”
,方法是:
-
弹出
Project settings
对话框
-
选择
C/C++
-
Category
选择
Precompilation Header
-
选择不使用预编译头。