高效的使用watch窗口

轉自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_49041f5c01000av3.html


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着他即使會一門語言,卻不能編制出任何好的軟件。

這裏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

爲了調試一個程序,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版本並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。

爲了增加調試信息,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
    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,選中複選框"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,只有設置了斷點並使程序回到調試器,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,然後

  • 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。打開後點擊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,然後填寫函數、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對話框後,也可以按照界面提示去掉斷點。

條件斷點:可以爲斷點設置一個條件,這樣的斷點稱爲條件斷點。對於新加的斷點,可以單擊Conditions按鈕,爲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 範圍之外的內存區似乎也導致斷點起效。最後一個設置可以讓程序先執行多少次然後纔到達斷點。

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,那麼當程序中有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,那麼 每次消息被這個函數處理,斷點就到達(我覺得如果採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。

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提供一種被成爲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++運算符絕對禁止用於這個表達式中,因爲這個運算符將修改變量的值,導致 軟件的邏輯被破壞。

Memory

由於指針指向的數組,Watch只能顯示第一個元素的值。爲了顯示數組的後續內容,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麼順序調用的。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,如果這個表達式爲TRUE,則無動作,否則中斷當前程序執行。對於系統中出現這個宏 導致的中斷,應該認爲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,對於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:

  • 對於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,爲了查明 具體的失敗原因,應該立刻用WSAGetLastError獲得錯誤碼,並針對性的解決問題。
  • 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
  • 程序員對於能處理的錯誤,應該自己在底層處理,對於不能處理的,應該報告給用戶讓他們決定怎麼處理。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。因爲只有這樣,VC才能選擇合適的編譯、連接 選項。對於加入到工程中的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爲了加快編譯 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後面被包含。

對於.c文件,由於不能包含stdafx.h,因此可以通過Project settings把它的預編譯頭設置爲“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。
程序調試過程中,最重要也羅嗦的就是要查看變量的值,還有GetLastError要時時執行看API執行
是否正確,下面的高效的使用watch窗口可以給各位減輕一下調試的勞動:
在watch窗口中輸入下面的內容:

1) @err,hr 顯示API函數調用GetLastError的返回值,和解釋

2) @eax,hr 顯示eax寄存器的值,由於win的API的返回值放在eax中,所以這句話就是得到最近一個API 的返回值

3) p,***(數字) 數組指針擴展出來只有單個元素,而你又想看到全部數組元素,可以用這個技巧

4) VC調試觀察窗口的格式化符號表格

符號 格式 例子 輸出
d或者i 有符號十進制整數 -42,d -42
U 無符號十進制整數 42,d 42
O 無符號八進制整數 42,o 052
x或X 十六進制整數 42,x 0x0000002a或0x0000002A
H 爲d,I,u,o,x顯示前綴 42,hx 0X002a
F 有符號浮點數 1.5,f 1.500000
E 有符號科學計數法 1.5,e 1.500000e+000
G 壓縮的有符號浮點數 1.5,g 1.5
C 字符 42,c '*'
S ANSI字符串 "bugs",s "bugs"
Su Unicode字符串 "bugs",st "bugs"
Hr HRESULT和Win32錯誤碼 0X06,hr The handle is invalid
wm Windows消息號 0x01,wm WM_CREATE
[digits] 顯示數組元素 s,5 顯示s[]前五個值
很簡單吧,你調試的過程中不妨試一試,事半功倍的效果........
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