作者:
阿榮
概述
調試是一個程序員最基本的技能,其重要性甚至超過學習一門語言。不會調試的程序員就意味著他即使會一門語言,卻不能編制出任何好的軟件。
這里我簡要的根據自己的經驗列出調試中比較常用的技巧,希望對大家有用。
本文約定,在選擇菜單時,通過
/
表示分級菜單,例如
File/Open
表示頂級菜單
File
的子菜單
Open
。
?
設置
為了調試一個程序,首先必須使程序中包含調試信息。一般情況下,一個從
AppWizard
創建的工程中包含的
Debug Configuration
自動包含調試信息,但是是不是
Debug
版本并不是程序包含調試信息的決定因素,程序設計者可以在任意的
Configuration
中增加調試信息,包括
Release
版本。
為了增加調試信息,可以按照下述步驟進行:
-
打開
Project settings
對話框(可以通過快捷鍵
ALT+F7
打開,也可以通過
IDE
菜單
Project/Settings
打開
)
-
選擇
C/C++
頁,
Category
中選擇
general
,則出現一個
Debug Info
下拉列表框,可供選擇的調試信息
方式包括:
命令行
|
Project settings
|
說明
|
無
|
None
|
沒有調試信息
|
/Zd
|
Line Numbers Only
|
目標文件或者可執行文件中只包含全局和導出符號以及代碼行信息,不包含符號調試信息
|
/Z7
|
C 7.0- Compatible
|
目標文件或者可執行文件中包含行號和所有符號調試信息,包括變量名及類型,函數及原型等
|
/Zi
|
Program Database
|
創建一個程序庫
(PDB)
,包括類型信息和符號調試信息。
|
/ZI
|
Program Database for Edit and Continue
|
除了前面
/Zi
的功能外,這個選項允許對代碼進行調試過程中的修改和繼續執行。這個選項同時使
#pragma
設置的優化功能無效
|
-
?
-
選擇
Link
頁,選中復選框
"Generate Debug Info"
,這個選項將使連接器把調試信息寫進可執行文件和
DLL
-
如果
C/C++
頁中設置了
Program Database
以上的選項,則
Link incrementally
可以選擇。選中這個選項,將使程序可以在上一次編譯的基礎上被編譯(即增量編譯),而不必每次都從頭開始編譯。
斷點
斷點是調試器設置的一個代碼位置。當程序運行到斷點時,程序中斷執行,回到調試器。斷點是
最常用的技巧。調試時,只有設置了斷點并使程序回到調試器,才能對程序進行在線調試。
設置斷點:可以通過下述方法設置一個斷點。首先把光標移動到需要設置斷點的代碼行上,然后
-
按
F9
快捷鍵
-
彈出
Breakpoints
對話框,方法是按快捷鍵
CTRL+B
或
ALT+F9
,或者通過菜單
Edit/Breakpoints
打開。打開后點擊
Break at
編輯框的右側的箭頭,選擇
合適的位置信息。一般情況下,直接選擇
line xxx
就足夠了,如果想設置不是當前位置的斷點,可以選擇
Advanced
,然后填寫函數、行號和可執行文件信息。
去掉斷點:把光標移動到給定斷點所在的行,再次按
F9
就可以取消斷點。同前面所述,打開
Breakpoints
對話框后,也可以按照界面提示去掉斷點。
條件斷點:可以為斷點設置一個條件,這樣的斷點稱為條件斷點。對于新加的斷點,可以單擊
Conditions
按鈕,為斷點設置一個表達式。當這個表達式發生改變時,程序就
被中斷。底下設置包括
“
觀察數組或者結構的元素個數
”
,似乎可以設置一個指針所指向的內存區的大小,但是我設置一個比較的值但是改動
范圍之外的內存區似乎也導致斷點起效。最后一個設置可以讓程序先執行多少次然后才到達斷點。
數據斷點:數據斷點只能在
Breakpoints
對話框中設置。選擇
“Data”
頁,就顯示了設置數據斷點的對話框。在編輯框中輸入一個表達式,當這個
表達式的值發生變化時,數據斷點就到達。一般情況下,這個表達式應該由運算符和全局變量構成,例如:在編輯框中輸入
g_bFlag
這個全局變量的名字,那么當程序中有
g_bFlag= !g_bFlag
時,程序就將停在這個語句處。
消息斷點:
VC
也支持對
Windows
消息進行截獲。他有兩種方式進行截獲:窗口消息處理函數和特定消息中斷。
在
Breakpoints
對話框中選擇
Messages
頁,就可以設置消息斷點。如果在上面那個對話框中寫入消息處理函數的名字,那么
每次消息被這個函數處理,斷點就到達(我覺得如果采用普通斷點在這個函數中截獲,效果應該一樣)。如果在底下的下拉
列表框選擇一個消息,則每次這種消息到達,程序就中斷。
值
Watch
VC
支持查看變量、表達式和內存的值。所有這些觀察都必須是在斷點中斷的情況下進行。
觀看變量的值最簡單,當斷點到達時,把光標移動到這個變量上,停留一會就可以看到變量的值。
VC
提供一種被成為
Watch
的機制來觀看變量和表達式的值。在斷點狀態下,在變量上單擊右鍵,選擇
Quick Watch
,
就彈出一個對話框,顯示這個變量的值。
單擊
Debug
工具條上的
Watch
按鈕,就出現一個
Watch
視圖(
Watch1,Watch2,Watch3,Watch4
),在該視圖中輸入變量或者表達式,就可以觀察
變量或者表達式的值。注意:這個表達式不能有副作用,例如
++
運算符絕對禁止用于這個表達式中,因為這個運算符將修改變量的值,導致
軟件的邏輯被破壞。
Memory
由于指針指向的數組,
Watch
只能顯示第一個元素的值。為了顯示數組的后續內容,或者要顯示一片內存的內容,可以使用
memory
功能。在
Debug
工具條上點
memory
按鈕,就彈出一個對話框,在其中輸入地址,就可以顯示該地址指向的內存的內容。
Varibles
Debug
工具條上的
Varibles
按鈕彈出一個框,顯示所有當前執行上下文中可見的變量的值。特別是當前指令涉及的變量,以紅色顯示。
寄存器
Debug
工具條上的
Reigsters
按鈕彈出一個框,顯示當前的所有寄存器的值。
進程控制
VC
允許被中斷的程序繼續運行、單步運行和運行到指定光標處,分別對應快捷鍵
F5
、
F10/F11
和
CTRL+F10
。各個快捷鍵功能如下:
快捷鍵
|
說明
|
F5
|
繼續運行
|
F10
|
單步,如果涉及到子函數,不進入子函數內部
|
F11
|
單步,如果涉及到子函數,進入子函數內部
|
CTRL+F10
|
運行到當前光標處。
|
Call Stack
調用堆棧反映了當前斷點處函數是被那些函數按照什么順序調用的。單擊
Debug
工具條上的
Call stack
就顯示
Call Stack
對話框。在
CallStack
對話框中顯示了一個調用系列,最上面的是當前函數,往下依次是調用函數的上級函數。單擊這些函數名可以跳到對應的函數中去。
其他調試手段
系統提供一系列特殊的函數或者宏來處理
Debug
版本相關的信息,如下:
宏名
/
函數名
|
說明
|
TRACE
|
使用方法和
printf
完全一致,他在
output
框中輸出調試信息
|
ASSERT
|
它接收一個表達式,如果這個表達式為
TRUE
,則無動作,否則中斷當前程序執行。對于系統中出現這個宏
導致的中斷,應該認為你的函數調用未能滿足系統的調用此函數的前提條件。例如,對于一個還沒有創建的窗口調用
SetWindowText
等。
|
VERIFY
|
和
ASSERT
功能類似,所不同的是,在
Release
版本中,
ASSERT
不計算輸入的表達式的值,而
VERIFY
計算表達式的值。
|
關注
一個好的程序員不應該把所有的判斷交給編譯器和調試器,應該在程序中自己加以程序保護和錯誤定位,具體措施包括:
-
對于所有有返回值的函數,都應該檢查返回值,除非你確信這個函數調用絕對不會出錯,或者不關心它是否出錯。
-
一些函數返回錯誤,需要用其他函數獲得錯誤的具體信息。例如
accept
返回
INVALID_SOCKET
表示
accept
失敗,為了查明
具體的失敗原因,應該立刻用
WSAGetLastError
獲得錯誤碼,并針對性的解決問題。
-
有些函數通過異常機制拋出錯誤,應該用
TRY-CATCH
語句來檢查錯誤
-
程序員對于能處理的錯誤,應該自己在底層處理,對于不能處理的,應該報告給用戶讓他們決定怎么處理。如果程序出了異常,
卻不對返回值和其他機制返回的錯誤信息進行判斷,只能是加大了找錯誤的難度。
另外:
VC
中要編制程序不應該一開始就寫
cpp/h
文件,而應該首先創建一個合適的工程。因為只有這樣,
VC
才能選擇合適的編譯、連接
選項。對于加入到工程中的
cpp
文件,應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
速度而設置的預編譯頭文件。在這個
#include "stdafx.h"
行前面的所有代碼將被忽略,所以其他頭文件應該在這一行后面被包含。
對于
.c
文件,由于不能包含
stdafx.h
,因此可以通過
Project settings
把它的預編譯頭設置為
“
不使用
”
,方法是:
-
彈出
Project settings
對話框
-
選擇
C/C++
-
Category
選擇
Precompilation Header
-
選擇不使用預編譯頭。