VC调试入门

VC调试入门


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。