分享Visual Studio原生開發的10個調試技巧（2）

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。