C++—9、如何在Microsoft Visual Studio中调试C++

本文通过实例操作来介绍 Visual Studio 调试器的功能。调试器在运行过程中可提供许多方法让你查看代码的情况。你可以逐步浏览代码、查看变量中存储的值、设置对变量的监视以查看值何时改变、检查代码的执行路径、查看代码分支是否正在运行等等。本实例主要是设置断点及查看内存的操作。

DEBUG是计算机排除故障的意思。马克2号（Harvard Mark II）编制程序的格蕾丝·霍珀（Grace Hopper）是一位美国海军准将及计算机科学家，同时也是世界最早的一批程序设计师之一。有一天，她在调试设备时出现故障，拆开继电器后，发现有只飞蛾被夹扁在触点中间，从而“卡”住了机器的运行。于是，霍珀诙谐地把程序故障统称为“臭虫（BUG）”，把排除程序故障叫DEBUG，而这奇怪的“称呼”，竟成为后来计算机领域的专业行话。如DOS系统中的调试程序，程序名称就叫DEBUG。DEBUG在windows系统中也是极其重要的调试操作。

debug的意思就是清除bug，我们必须诊断出程序出了什么问题？接下来让我们来学习断点和查看内存。

一、创建一个简单的项目

1、这是main.cpp，调用log函数。

2、log.h

3、log函数的定义

二、设置断点

断点是一个标记，指示 Visual Studio 应在哪个位置挂起运行的代码，以查看变量的值或内存的行为，或确定代码的分支是否运行。它是调试中最基本的功能。

我们首先要做的是设置一个断点，然后逐步运行程序。我们可以在程序的任何一行代码上设置断点，当执行到这一行时，它会暂停，它将悬停整个程序，我们可以查看内存情况，一个正在运行的程序，内存几乎是它的全部，所以在诊断程序时能查看内存是非常重要的。因为通过查看内存你可以看到每个变量被设置成什么样子了。

如何插入断点？以下几种方法之一：

1、方法一：

2、方法二：

快捷键F9.

3、方法三：

在下图红圈位置单击。

设置断点的位置会出现一个红圈。

三、通过调试器运行你的代码

1、确保你处于debug模式下。

因为你在Release模式下，编译器会改变代码，你的断点有可能永远不被执行，因为你的程序被重新安排了。

2、单击本地Windows调试器

它能确保你在运行的时候附加了调制器。点击前后的变化如下图：

我们的程序将执行，并且变成这种样式。

设置断点的位置红圈上有一个黄色的箭头，指示当前指令指针所在的位置。

本地windows调试器按钮变成了继续按钮，它将像往常一样继续执行程序。

它右边还有三个重要的按钮：

这三个按钮会精确控制程序接下来会发生什么，step into逐语句F11会进入当前函数log，如果有函数，他就在这行代码中，所以这种情况下，我进入log函数。

step over逐过程F10，将转到当前函数的下一条语句。

step out跳出 shift+F11 实际上要跳出当前函数，让我们回到这个函数，在这个例子下，因为这是主函数。

F5：调试状态下运行程序

Ctrl+F5：程序运行不调试

F10：逐过程调试（遇到函数调用的地方按F10，会执行函数并跳到函数调用下一句）

F11：逐语句调试，会在函数内部执行，如果不想看函数的执行过程按Shift+F11可跳出函数执行过程。

Shift+F11：跳出函数运行（如执行到一个函数内部，或cout语句定义的地方，此时并不想看这些执行过程，则Shift+F11跳出函数）

F12：转到函数定义（把光标定位到一个函数，或变量上，按F12，会调转到函数定义或变量定义的地方

F9：断点（把光标定位到相要加断点的那一行，按F9；或者直接在那一行最前面点鼠标左键会出现一个红点）

3、step into逐语句F11来看看发生了什么

程序跳转到这里了，进入log函数的开始位置。

现在可以把鼠标悬停在message变量上并查看它，可以看出这个变量被设置成了hello world！

当我们按F10，运行到下图：

黄色箭头在这一行，意味着它还没有执行这一行。

可以看到hello world！并没有被打印出来。

当我们再按F10的时候来看看运行结果

被打印出来了。

因为我们调用了std：：cout函数，它将文本打印到了控制台。

通过设置断点和逐步执行程序，我们可以逐行运行我们的程序。

四、读取内存

1、我们来添加一些变量，让程序变得更有趣一些，

运行F5

2、我们在主程序的第6行设置断点F9，F5。

我们来看一看a是什么？

为什么它是负的8.58亿？

记住：黄色箭头并不意味着我们运行了这段代码，我们正要运行它，但实际上我们还没有执行第6行，就是实际创建并设置变量的那一行。所以调试器给我们显示的是内存，因为我们还没有把变量设为任何值，它只是一个未初始化的内存，这意味着这个值只是显示给我们，并不是内存实际的值。

3、我们来看看下面这三个重要的窗口。

Autos和Locals基本上只是向你展示局部变量或者对你来说重要的变量。Watch，通常用来监控变量。可以按下变量的名字，回车。

你可以看到显示变量的值了。如果你还想查看string是什么，输入回车就可以。

4、我们有一个视图可以用来查看整个程序的内存，它的打开方式：

它打开的面板如下图：

当你想定位变量a实际存储在程序内存的位置，你只需要知道它的内存地址，要做到这一点，我们只需在Memory1窗口下的Address后面的文本框中输入输入“&”和a，变量名前面的&会取到此变量的内存地址，我们回车，就会被带到变量a的内存地址。

回车之后

这个内存是一大堆“cc”的事实，意味着它是一个未初始化的堆栈内存。实际上编译器知道我们在尝试创建一个变量，但是我们还没有初始化，它会做一些额外的事情，比如在初始化内存之前将其设置为“cc”，很明显会使速度变慢了。我们不想在release模式中这样做，当我们真正release我们的程序或者发行游戏时，我们不想这样做，但是在调试时，它非常有用。