分享Visual Studio原生開發的10個調試技巧(2)_實用技巧

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之前關於Visual Studio調試技巧的文章引起了大家很大的興趣,以至於我決定分享更多調試的知識。以下的列表中你可以看到寫原生開發的調試技巧(接著以前的文章來編號)。這些技巧可以應用在VS2005或者更新版本中(當然有一些可以適用於舊版本)。如果你繼續,你可以知道每個技巧的詳細資料。

技巧11:資料斷點

  當資料所在記憶體位置變化時,調試器將會中斷。然而,這是唯一可能在一個時間建立4這樣的硬體的資料斷點。資料斷點只能在編譯的過程中添加,可以通過菜單(編譯>新斷點>新資料斷點)或者通過斷點視窗來添加。

  您可以使用一個記憶體位址或地址運算式。即使你能看到堆棧上的兩個值,我認為通常當堆上的值被改變時,這項功能才會有用。這對 識別記憶體損壞是一個很大的協助。

  在下面的例子中,指標的值已經更改為所指向對象的值。為了能找出什麼地方做的更改,我在指標值儲存的位置設定了一個斷點,如 &ptr (注意這是在指標初始化後發生的)。當資料更改後,以為著某人更改了指標的值,調試器終止,然後能發現哪些代碼引起了這個改變。

技巧12: 線程重新命名

  當你調試多線程應用是,Threads視窗會顯示建立了哪些線程,以及當前的線程。線程越多,你就越難找到你要找的線程(特別是當同一段程式,被多個線程同時執行的時候,你就不知道當前執行的是哪個線程執行個體)

  調試器允許你給線程重新命名。用按右鍵一個線程,並重新命名。

  也可以以程式設計方式命名線程,雖然這有點棘手而且線程啟動後必須去做的,否則調試器將以它的預設命名規定重新將其初始化,下面的函數顯示了如何定義和使用一個線程。

typedef struct tagTHREADNAME_INFO{  DWORD dwType;    // 必須是兩個位元組的長度  LPCSTR szName;    // 指標指向命名 (同一個地址空間)  DWORD dwThreadID;  // 線程ID(-1調用線程)  DWORD dwFlags;    // 保留待用,多數情況下為0} THREADNAME_INFO; void SetThreadName(DWORD dwThreadID, LPCSTR szThreadName){  THREADNAME_INFO info;  info.dwType = 0x1000;  info.szName = szThreadName;  info.dwThreadID = dwThreadID;  info.dwFlags = 0;   __try  {    RaiseException(0x406D1388, 0, sizeof(info)/sizeof(DWORD), (DWORD*)&info);  }  __except (EXCEPTION_CONTINUE_EXECUTION)  {  }}

技巧13:指定線程設定斷點

  對於多線程應用程式,另一個有用的技巧是在指定線程、進程甚至電腦設定斷點。可以使用斷點的Filer命令來實現這種功能。

  調試器允許你使用線程名、線程ID、進程名、進程ID和機器名的不同組合(使用AND、OR、NOT串連)。掌握如何設定線程名稱也使得這種過濾技術操作更為簡單。

技巧14:(不準確的)定時執行

  在我之前的文章中我曾提及在Watch視窗中使用偽變數。其中一個沒有提及的是@clk,可顯示一個計數器的值,用於獲得兩個斷點之間代碼執行所需要的大體時間,該值的單位為毫秒(ms)。但是,這種方法不能用於配置程式執行。你應該使用Visual Studio Profiler或者效能計時器來完成這些配置。

  通過在Watch視窗或者Immediate視窗中添加@clk=0來重設計時器。因此,若需要計算末段代碼執行所需要的時間,做下列處理:

  • 在代碼塊起始位置設定斷點
  • 在代碼塊結束位置設定斷點
  • 在Watch視窗中添加@clk
  • 當第一個斷點觸發時,在Intermediate窗中中輸入@clk=0
  • 運行程式,直到遇到代碼塊結束位置的斷點,並在Watch視窗中查看@clk的值

  注意網上有技巧說需要在Watch視窗中添加兩條運算式:@clk和@clk=0,據說可以每次在斷點執行的位置重設計時器。這種技巧只能在較低版本的Visual Studio中使用,但是不能在高版本VS中使用,例如VS2005(作者做過測試,vs2005不支援這種技巧)以及更高版本。

技巧15:格式化數字

  當你使用Watch或者Quick Watch視窗查看變數時,顯示這些數值是用預設的預定義可視化格式。當變數是數字時,顯示形式按照他們的類型(int、float、double)來的,並且使用十進位顯示。然而,你可以設定調試器在顯示數位使用使用不同的類型,或者使用不同的進位。

  改變變數顯示類型可以在變數前添加以下首碼:

  • by —— unsigned char(unsigned byte)
  • wo —— unsigned short(unsigned word)
  • dw —— unsigned long(unsigned double word)

  改變變數顯示的進位可以在變數前添加以下首碼:

  • d或i —— 有符號十進位數
  • u     —— 無符號十進位數
  • o     —— 無符號八位元
  • x     —— 小寫十六進位數
  • X     —— 大寫十六進位數

技巧16:格式化記憶體資料

  除了數字,debugger還可以在Watch視窗中顯示格式化的記憶體資料,最長為64位元組。你可以在運算式(變數或者記憶體位址)後面添加下面的尾碼來格式化資料:

  • mb或m —— 十六進位顯示的16位元組資料,後面跟著16個ASCII字元
  • mw —— 8字(WORD,通常1 WORD = 2 BYTE)資料
  • md —— 4個雙字(DWORD,通常1 DWORD = 4 BYTE)資料
  • mq —— 2個四字(Quad WORD)資料
  • ma —— 64個ASCII字元
  • mu —— 2位元組UNICODE字元

技巧17:在系統DLL調用處暫停

  有時在DLL的某個函數被調用時暫停是很有用,特別是系統DLL(比如kernel32.dll、user32.dll)。實現這種暫停需要使用原生debugger提供的上下文運算子。你可以設定斷點位置、變數名或者運算式:

  • {[函數],[原始碼],[模組]}斷點位置
  • {[函數],[原始碼],[模組]}變數名
  • {[函數],[原始碼],[模組]}運算式

  大括弧內可以是函數名、原始碼及模組的任意組合,但是逗號不能省略。

  舉個例子如果我們需要在CreateThread函數調用時暫停。這個函數是從kernel32.dll匯出的,因此上下文運算子應該是這樣子的:{,,kernel32.dll}CreateThread。然而,這樣並不行,因為該運算子需要CreateThread修飾之後的名字。可以使用  DBH.exe來獲得一個特定函數的修飾名(編譯器編譯產生)。

  下面是如何獲得CreateThread的修飾名的方法:

C:\Program Files (x86)\Debugging Tools for Windows (x86)>dbh.exe -s:srv*C:\Symbols*http://msdl.microsoft.com/Download/Symbols -d C:\Windows\SysWOW64\kernel32.dll enum *CreateThread*Symbol Search Path: srv*C:\Symbols*http://msdl.microsoft.com/Download/Symbols  index      address   name   1      10b4f65 :  _BaseCreateThreadPoolThread@12   2      102e6b7 :  _CreateThreadpoolWork@12   3      103234c :  _CreateThreadpoolStub@4   4      1011ea8 :  _CreateThreadStub@24   5      1019d40 :  _NtWow64CsrBasepCreateThread@12   6      1019464 :  ??_C@_0BC@PKLIFPAJ@SHCreateThreadRef?$AA@   7      107309c :  ??_C@_0BD@CIEDBPNA@TF_CreateThreadMgr?$AA@   8      102ce87 :  _CreateThreadpoolCleanupGroupStub@0   9      1038fe3 :  _CreateThreadpoolIoStub@16   a      102e6f0 :  _CreateThreadpoolTimer@12   b      102e759 :  _CreateThreadpoolWaitStub@12   c      102ce8e :  _CreateThreadpoolCleanupGroup@0   d      102e6e3 :  _CreateThreadpoolTimerStub@12   e      1038ff0 :  _CreateThreadpoolIo@16   f      102e766 :  _CreateThreadpoolWait@12  10      102e6aa :  _CreateThreadpoolWorkStub@12  11      1032359 :  _CreateThreadpool@4

  看起來真實的名字是_CreateThreadStub@24。因此我們可以建立斷點,{,,kernel32.dll}_CreateThreadStub@24。

  運行程式,當遇到暫停時,直接忽略關於在斷點位置無相關原始碼的訊息提示。

  使用呼叫堆疊視窗來查看調用這個函數的代碼。

技巧18:載入符號

  當你偵錯工具的時候,呼叫堆疊視窗有可能不會顯示全部的呼叫堆疊,其中忽略系統DLL(例如kernel32.dll, user32.dll)的資訊。

  通過載入這些DLL的符號資訊,可以獲得全部呼叫堆疊資訊,並且在呼叫堆疊視窗,使用操作功能表(右鍵菜單),直接設定這種效果。你可以從預定義的符號路徑或者微軟的符號伺服器(針對系統DLL)下載這些符號。在這些符號下載並匯入到debugger中之後,呼叫堆疊更新如下:

  這些符號也可以從Module視窗匯入。

  一旦載入之後,這些符號會儲存在緩衝中,並且可以在Tools>Options>Debugging>Symbols中配置。

 技巧19:在MFC中報告記憶體泄露

  如果你想在MFC應用程式中監測記憶體泄露,你可以使用宏DEBUG_NEW來重定義new運算子,這是new運算子的一個修改版本,可以記錄其分配記憶體的檔案名稱及行數。在Release版中構建的DEBUG_NEW會解析成原始的new運算子。

  MFC嚮導產生的原始碼中在#include後米娜包含如下預先處理指令:

#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#endif

上面代碼就是如何重定義new運算子的方法。

  很多STL標頭檔和這裡定義的new運算子不相容。如果你在重新定義運算子new之後包含了<map><vector><list><string>等標頭檔,會有如下錯誤(以<vector>為例):

1>c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\xmemory(43) : error C2665: 'operator new' : none of the 5 overloads could convert all the argument types1>    c:\program files\microsoft visual studio 9.0\vc\include\new.h(85): could be 'void *operator new(size_t,const std::nothrow_t &) throw()'1>    c:\program files\microsoft visual studio 9.0\vc\include\new.h(93): or    'void *operator new(size_t,void *)'1>    while trying to match the argument list '(const char [70], int)'1>    c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\xmemory(145) : see reference to function template instantiation '_Ty *std::_Allocate<char>(size_t,_Ty *)' being compiled1>    with1>    [1>      _Ty=char1>    ]1>    c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\xmemory(144) : while compiling class template member function 'char *std::allocator<_Ty>::allocate(std::allocator<_Ty>::size_type)'1>    with1>    [1>      _Ty=char1>    ]1>    c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\xstring(2216) : see reference to class template instantiation 'std::allocator<_Ty>' being compiled1>    with1>    [1>      _Ty=char1>    ]

解決方案是在包含這些STL檔案之後再使用DEBUG_NEW重定義new運算子。

技巧20:調試ATL

  當你開發ATL COM組件時你可以在debugger中查看你所開發的COM對象的QueryInterface、AddRef和Release的調用情況。預設情況下並不支援這些調用的產看,你需要在預先處理定義或者先行編譯標頭檔中定義兩個宏。這兩個宏定義之後,關於這些函數的調用會顯示在輸出(Output)視窗中。

這兩個宏是:

_ATL_DEBUG_QI,顯示每個被查詢介面的名字。必須在atlcom.h標頭檔被包含之前定義。
_ATL_DEBUG_INTERFACES,每當AddRef或Release被調用時顯示當前介面的引用次數以及類名、介面名等資訊。必須在atlbase.h包含之前定義。

以上就是本文的全部內容,希望大家結合之前分享過的文章進行學習,熟練掌握Visual Studio調試技巧。

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