. VC除錯入門

設定
為了除錯一個程式，首先必須使程式中包含除錯資訊。一般情況下，一個從AppWizard建立的工程中包含的Debug Configuration自動包含除錯資訊，但是是不是Debug版本並不是程式包含除錯資訊的決定因素，程式設計者可以在任意的Configuration中增加除錯資訊，包括Release版本。
為了增加除錯資訊，可以按照下述步驟進行：

• 開啟Project settings對話方塊（可以通過快捷鍵ALT+F7開啟，也可以通過IDE選單Project/Settings開啟)
• 選擇C/C++頁，Category中選擇general ，則出現一個Debug Info下拉列表框，可供選擇的除錯資訊 方式包括： 
  　

  命令列	Project settings	說明
  無	None	沒有除錯資訊
  /Zd	Line Numbers Only	目標檔案或者可執行檔案中只包含全域性和匯出符號以及程式碼行資訊，不包含符號除錯資訊
  /Z7	C 7.0- Compatible	目標檔案或者可執行檔案中包含行號和所有符號除錯資訊，包括變數名及型別，函式及原型等
  /Zi	Program Database	建立一個程式庫(PDB)，包括型別資訊和符號除錯資訊。
  /ZI	Program Database for Edit and Continue	除了前面/Zi的功能外，這個選項允許對程式碼進行除錯過程中的修改和繼續執行。這個選項同時使#pragma設定的優化功能無效

• 選擇Link頁，選中複選框"Generate Debug Info"，這個選項將使聯結器把除錯資訊寫進可執行檔案和DLL
• 如果C/C++頁中設定了Program Database以上的選項，則Link incrementally可以選擇。選中這個選項，將使程式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。

設定
為了除錯一個程式，首先必須使程式中包含除錯資訊。一般情況下，一個從AppWizard建立的工程中包含的Debug Configuration自動包含除錯資訊，但是是不是Debug版本並不是程式包含除錯資訊的決定因素，程式設計者可以在任意的Configuration中增加除錯資訊，包括Release版本。
為了增加除錯資訊，可以按照下述步驟進行：

• 開啟Project settings對話方塊（可以通過快捷鍵ALT+F7開啟，也可以通過IDE選單Project/Settings開啟)
• 選擇C/C++頁，Category中選擇general ，則出現一個Debug Info下拉列表框，可供選擇的除錯資訊 方式包括： 
  　

  命令列	Project settings	說明
  無	None	沒有除錯資訊
  /Zd	Line Numbers Only	目標檔案或者可執行檔案中只包含全域性和匯出符號以及程式碼行資訊，不包含符號除錯資訊
  /Z7	C 7.0- Compatible	目標檔案或者可執行檔案中包含行號和所有符號除錯資訊，包括變數名及型別，函式及原型等
  /Zi	Program Database	建立一個程式庫(PDB)，包括型別資訊和符號除錯資訊。
  /ZI	Program Database for Edit and Continue	除了前面/Zi的功能外，這個選項允許對程式碼進行除錯過程中的修改和繼續執行。這個選項同時使#pragma設定的優化功能無效

• 選擇Link頁，選中複選框"Generate Debug Info"，這個選項將使聯結器把除錯資訊寫進可執行檔案和DLL
• 如果C/C++頁中設定了Program Database以上的選項，則Link incrementally可以選擇。選中這個選項，將使程式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
斷點是偵錯程式設定的一個程式碼位置。當程式執行到斷點時，程式中斷執行，回到偵錯程式。斷點是 最常用的技巧。除錯時，只有設定了斷點並使程式回到偵錯程式，才能對程式進行線上除錯。

設定斷點：可以通過下述方法設定一個斷點。首先把游標移動到需要設定斷點的程式碼行上，然後

• 按F9快捷鍵
• 彈出Breakpoints對話方塊，方法是按快捷鍵CTRL+B或ALT+F9，或者通過選單Edit/Breakpoints開啟。開啟後點擊Break at編輯框的右側的箭頭，選擇 合適的位置資訊。一般情況下，直接選擇line xxx就足夠了，如果想設定不是當前位置的斷點，可以選擇Advanced，然後填寫函式、行號和可執行檔案資訊。

去掉斷點：把游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，開啟Breakpoints對話方塊後，也可以按照介面提示去掉斷點。

條件斷點：可以為斷點設定一個條件，這樣的斷點稱為條件斷點。對於新加的斷點，可以單擊Conditions按鈕，為斷點設定一個表示式。當這個表示式發生改變時，程式就 被中斷。底下設定包括“觀察陣列或者結構的元素個數”，似乎可以設定一個指標所指向的記憶體區的大小，但是我設定一個比較的值但是改動 範圍之外的記憶體區似乎也導致斷點起效。最後一個設定可以讓程式先執行多少次然後才到達斷點。

資料斷點：資料斷點只能在Breakpoints對話方塊中設定。選擇“Data”頁，就顯示了設定資料斷點的對話方塊。在編輯框中輸入一個表示式，當這個 表示式的值發生變化時，資料斷點就到達。一般情況下，這個表示式應該由運算子和全域性變數構成，例如：在編輯框中輸入 g_bFlag這個全域性變數的名字，那麼當程式中有g_bFlag= !g_bFlag時，程式就將停在這個語句處。

訊息斷點：VC也支援對Windows訊息進行截獲。他有兩種方式進行截獲：視窗訊息處理函式和特定訊息中斷。
在Breakpoints對話方塊中選擇Messages頁，就可以設定訊息斷點。如果在上面那個對話方塊中寫入訊息處理函式的名字，那麼 每次訊息被這個函式處理，斷點就到達（我覺得如果採用普通斷點在這個函式中截獲，效果應該一樣）。如果在底下的下拉 列表框選擇一個訊息，則每次這種訊息到達，程式就中斷。

 值
Watch
VC支援檢視變數、表示式和記憶體的值。所有這些觀察都必須是在斷點中斷的情況下進行。
觀看變數的值最簡單，當斷點到達時，把游標移動到這個變數上，停留一會就可以看到變數的值。
VC提供一種被成為Watch的機制來觀看變數和表示式的值。在斷點狀態下，在變數上單擊右鍵，選擇Quick Watch， 就彈出一個對話方塊，顯示這個變數的值。
單擊Debug工具條上的Watch按鈕，就出現一個Watch檢視（Watch1,Watch2,Watch3,Watch4），在該檢視中輸入變數或者表示式，就可以觀察 變數或者表示式的值。注意：這個表示式不能有副作用，例如++運算子絕對禁止用於這個表示式中，因為這個運算子將修改變數的值，導致 軟體的邏輯被破壞。

Memory
由於指標指向的陣列，Watch只能顯示第一個元素的值。為了顯示陣列的後續內容，或者要顯示一片記憶體的內容，可以使用memory功能。在 Debug工具條上點memory按鈕，就彈出一個對話方塊，在其中輸入地址，就可以顯示該地址指向的記憶體的內容。

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數的值。特別是當前指令涉及的變數，以紅色顯示。

暫存器
Debug工具條上的Reigsters按鈕彈出一個框，顯示當前的所有暫存器的值。

 程序控制
VC允許被中斷的程式繼續執行、單步執行和執行到指定游標處，分別對應快捷鍵F5、F10/F11和CTRL+F10。各個快捷鍵功能如下： 
　

 Call Stack
呼叫堆疊反映了當前斷點處函式是被那些函式按照什麼順序呼叫的。單擊Debug工具條上的Call stack就顯示Call Stack對話方塊。在CallStack對話方塊中顯示了一個呼叫系列，最上面的是當前函式，往下依次是呼叫函式的上級函式。單擊這些函式名可以跳到對應的函式中去。

 其他除錯手段
系統提供一系列特殊的函式或者巨集來處理Debug版本相關的資訊，如下：

 關注
一個好的程式設計師不應該把所有的判斷交給編譯器和偵錯程式，應該在程式中自己加以程式保護和錯誤定位，具體措施包括：

• 對於所有有返回值的函式，都應該檢查返回值，除非你確信這個函式呼叫絕對不會出錯，或者不關心它是否出錯。
• 一些函式返回錯誤，需要用其他函式獲得錯誤的具體資訊。例如accept返回INVALID_SOCKET表示accept失敗，為了查明 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。
• 有些函式通過異常機制丟擲錯誤，應該用TRY-CATCH語句來檢查錯誤
• 程式設計師對於能處理的錯誤，應該自己在底層處理，對於不能處理的，應該報告給使用者讓他們決定怎麼處理。如果程式出了異常， 卻不對返回值和其他機制返回的錯誤資訊進行判斷，只能是加大了找錯誤的難度。

另外：VC中要編制程式不應該一開始就寫cpp/h檔案，而應該首先建立一個合適的工程。因為只有這樣，VC才能選擇合適的編譯、連線 選項。對於加入到工程中的cpp檔案，應該檢查是否在第一行顯式的包含stdafx.h標頭檔案，這是Microsoft Visual Studio為了加快編譯 速度而設定的預編譯標頭檔案。在這個#include "stdafx.h"行前面的所有程式碼將被忽略，所以其他標頭檔案應該在這一行後面被包含。
對於.c檔案，由於不能包含stdafx.h，因此可以通過Project settings把它的預編譯頭設定為“不使用”，方法是：

• 彈出Project settings對話方塊
• 選擇C/C++
• Category選擇Precompilation Header
• 選擇不使用預編譯頭。

 斷點
斷點是偵錯程式設定的一個程式碼位置。當程式執行到斷點時，程式中斷執行，回到偵錯程式。斷點是 最常用的技巧。除錯時，只有設定了斷點並使程式回到偵錯程式，才能對程式進行線上除錯。

設定斷點：可以通過下述方法設定一個斷點。首先把游標移動到需要設定斷點的程式碼行上，然後

• 按F9快捷鍵
• 彈出Breakpoints對話方塊，方法是按快捷鍵CTRL+B或ALT+F9，或者通過選單Edit/Breakpoints開啟。開啟後點擊Break at編輯框的右側的箭頭，選擇 合適的位置資訊。一般情況下，直接選擇line xxx就足夠了，如果想設定不是當前位置的斷點，可以選擇Advanced，然後填寫函式、行號和可執行檔案資訊。

去掉斷點：把游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，開啟Breakpoints對話方塊後，也可以按照介面提示去掉斷點。

條件斷點：可以為斷點設定一個條件，這樣的斷點稱為條件斷點。對於新加的斷點，可以單擊Conditions按鈕，為斷點設定一個表示式。當這個表示式發生改變時，程式就 被中斷。底下設定包括“觀察陣列或者結構的元素個數”，似乎可以設定一個指標所指向的記憶體區的大小，但是我設定一個比較的值但是改動 範圍之外的記憶體區似乎也導致斷點起效。最後一個設定可以讓程式先執行多少次然後才到達斷點。

資料斷點：資料斷點只能在Breakpoints對話方塊中設定。選擇“Data”頁，就顯示了設定資料斷點的對話方塊。在編輯框中輸入一個表示式，當這個 表示式的值發生變化時，資料斷點就到達。一般情況下，這個表示式應該由運算子和全域性變數構成，例如：在編輯框中輸入 g_bFlag這個全域性變數的名字，那麼當程式中有g_bFlag= !g_bFlag時，程式就將停在這個語句處。

訊息斷點：VC也支援對Windows訊息進行截獲。他有兩種方式進行截獲：視窗訊息處理函式和特定訊息中斷。
在Breakpoints對話方塊中選擇Messages頁，就可以設定訊息斷點。如果在上面那個對話方塊中寫入訊息處理函式的名字，那麼 每次訊息被這個函式處理，斷點就到達（我覺得如果採用普通斷點在這個函式中截獲，效果應該一樣）。如果在底下的下拉 列表框選擇一個訊息，則每次這種訊息到達，程式就中斷。

 值
Watch
VC支援檢視變數、表示式和記憶體的值。所有這些觀察都必須是在斷點中斷的情況下進行。
觀看變數的值最簡單，當斷點到達時，把游標移動到這個變數上，停留一會就可以看到變數的值。
VC提供一種被成為Watch的機制來觀看變數和表示式的值。在斷點狀態下，在變數上單擊右鍵，選擇Quick Watch， 就彈出一個對話方塊，顯示這個變數的值。
單擊Debug工具條上的Watch按鈕，就出現一個Watch檢視（Watch1,Watch2,Watch3,Watch4），在該檢視中輸入變數或者表示式，就可以觀察 變數或者表示式的值。注意：這個表示式不能有副作用，例如++運算子絕對禁止用於這個表示式中，因為這個運算子將修改變數的值，導致 軟體的邏輯被破壞。

Memory
由於指標指向的陣列，Watch只能顯示第一個元素的值。為了顯示陣列的後續內容，或者要顯示一片記憶體的內容，可以使用memory功能。在 Debug工具條上點memory按鈕，就彈出一個對話方塊，在其中輸入地址，就可以顯示該地址指向的記憶體的內容。

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數的值。特別是當前指令涉及的變數，以紅色顯示。

暫存器
Debug工具條上的Reigsters按鈕彈出一個框，顯示當前的所有暫存器的值。

 程序控制
VC允許被中斷的程式繼續執行、單步執行和執行到指定游標處，分別對應快捷鍵F5、F10/F11和CTRL+F10。各個快捷鍵功能如下： 
　

 Call Stack
呼叫堆疊反映了當前斷點處函式是被那些函式按照什麼順序呼叫的。單擊Debug工具條上的Call stack就顯示Call Stack對話方塊。在CallStack對話方塊中顯示了一個呼叫系列，最上面的是當前函式，往下依次是呼叫函式的上級函式。單擊這些函式名可以跳到對應的函式中去。

 其他除錯手段
系統提供一系列特殊的函式或者巨集來處理Debug版本相關的資訊，如下：

 關注
一個好的程式設計師不應該把所有的判斷交給編譯器和偵錯程式，應該在程式中自己加以程式保護和錯誤定位，具體措施包括：

• 對於所有有返回值的函式，都應該檢查返回值，除非你確信這個函式呼叫絕對不會出錯，或者不關心它是否出錯。
• 一些函式返回錯誤，需要用其他函式獲得錯誤的具體資訊。例如accept返回INVALID_SOCKET表示accept失敗，為了查明 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。
• 有些函式通過異常機制丟擲錯誤，應該用TRY-CATCH語句來檢查錯誤
• 程式設計師對於能處理的錯誤，應該自己在底層處理，對於不能處理的，應該報告給使用者讓他們決定怎麼處理。如果程式出了異常， 卻不對返回值和其他機制返回的錯誤資訊進行判斷，只能是加大了找錯誤的難度。

另外：VC中要編制程式不應該一開始就寫cpp/h檔案，而應該首先建立一個合適的工程。因為只有這樣，VC才能選擇合適的編譯、連線 選項。對於加入到工程中的cpp檔案，應該檢查是否在第一行顯式的包含stdafx.h標頭檔案，這是Microsoft Visual Studio為了加快編譯 速度而設定的預編譯標頭檔案。在這個#include "stdafx.h"行前面的所有程式碼將被忽略，所以其他標頭檔案應該在這一行後面被包含。
對於.c檔案，由於不能包含stdafx.h，因此可以通過Project settings把它的預編譯頭設定為“不使用”，方法是：

• 彈出Project settings對話方塊
• 選擇C/C++
• Category選擇Precompilation Header
• 選擇不使用預編譯頭。

2. 除錯輸出說明

在除錯程式的時候，我們可以使用下面這3個函式將除錯資訊輸出到控制檯視窗，這對我們除錯程式非常有幫助：

echo(text);
warn(text);
error(text);

其中echo函式用於輸出標準黑色字型的文字資訊到控制檯視窗中；warn函式用於輸出標準灰色字型的文字資訊到控制檯視窗中；error函式用於輸出標準紅色字型的文字資訊到控制檯視窗中。使用上述3個函式的時候，文字可根據字串規則進行格式化。

通過正確地使用恰當的輸出訊息，可以跟蹤在指令碼中發生的任何事件。一般情況下，人們都希望把最可能出現問題的地方的相關除錯資訊輸出到控制檯。您或許想將一個容易識別的標誌符置於程式碼某處，以便在控制檯的滾動視窗中找到它；或者輸出一些與程式碼相關的活動的重要資訊(這些資訊可能是一些變數的輸出)。

為了把控制檯輸出資訊轉儲在console.log檔案中，首先，您必須在您的程式碼中呼叫setLogMode函式，並確保該函式在程式執行至有問題的程式碼語句之前被執行。一個更為簡單的辦法就是：使用-log命令列選項，後接一個空格，然後輸入數字0、1或2。其中0表示您不能記錄日誌；1表示您可以把每一個新會話的內容追加到日誌檔案的末尾；2表示您可以用新日誌內容覆蓋以前的日誌檔案。

您可以用下面的方式在程式中設定標記：
error("******************************************");
它將在console . log檔案中新增一行星號：
******************************************;

在控制檯視窗中，這行星號會以紅色字元顯示，因此很容易識別。您也可以使用warn函式向控制檯視窗輸出灰色字元或使用echo函式向控制檯視窗輸出黑色字元。

很多時候，如果遊戲中出現停頓或者死鎖的情況，那麼，即使最後一行程式碼已經被執行，它的除錯輸出資訊也不會被寫到日誌檔案中。處理這種情況的方法很簡單：在程式中設定兩個一樣的錯誤行，一個緊接著位於另一個的右端。如果遊戲暫停，則只有第一行訊息輸出，那麼此時您就可以縮小錯誤查詢的範圍。接下來，把這兩個標記行往程式下方移動，直到它們不再出現在控制檯日誌中。這時，就可以找到出現問題的程式碼位置。

如果需要檢查一些重要變數的值，比如說X，Y和玩家的名稱，您可能會使用如下語句：

echo("player’s name: " @ playerName @ " X= " %X @ " Y=" @%Y );

player’s name: bozotheclown X=123  Y=456

3. 使用trace函式

Torque提供了一個很方便的跟蹤函式trace。使用它，在執行指令碼檔案時就可以計算出當前正在執行的是哪一行程式碼。當您苦苦思索一些邏輯問題的時候，這個功能尤為有效，您只需在感興趣的程式碼前面插入trace函式即可。使用trace(true)語句表示跟蹤的開始，在您關注的程式碼段末端插入trace(off)語句，禁用跟蹤功能。

您也可以通過開啟控制檯視窗，輸入：
trace(true)；
來使跟蹤選項可用。

下面是控制檯視窗中的一段輸出(沒有使用trace函式)資訊

--------- Initializing MOD: Common ---------
Loading compiled script common/client/canvas.cs.
Loading compiled script common/client/audio.cs.
--------- Initializing MOD: Torque demo ---------
Loading compiled script demo/client/init.cs.
Loading compiled script demo/server/init.cs.
Loading compiled script demo/data/init.cs.
Loading compiled script demo/data/terrains/highplains/propertyMap.cs.

當使用trace函式後，輸出資訊就如下所示

--------- Parsing Arguments ---------
Entering [demo]parseArgs()
Entering [common]parseArgs()
Leaving [common]parseArgs() - return
Leaving [demo]parseArgs() - return
Entering [demo]onStart()
Entering [common]onStart()
--------- Initializing MOD: Common ---------
Entering initCommon()
Loading compiled script common/client/canvas.cs.
Loading compiled script common/client/audio.cs.
Leaving initCommon() - return
Leaving [common]onStart() – return
--------- Initializing MOD: Torque demo ---------
Loading compiled script demo/client/init.cs.
Loading compiled script demo/server/init.cs.
Loading compiled script demo/data/init.cs.
Loading compiled script demo/data/terrains/highplains/propertyMap.cs.
Entering initServer()

VC中的TRACE巨集：

　　TRACE巨集對於VC下程式除錯來說是很有用的東西，有著類似printf的功能；該巨集僅僅在程式的DEBUG版本中出現，當RELEASE的時候該巨集就完全消失了，從而幫助你調式也在RELEASE的時候減少程式碼量。

　　使用非常簡單，格式如下：

　　TRACE("DDDDDDDDDDD");

　　TRACE("wewe%d",333);

4. 在非MFC程式中使用除錯巨集ASSERT(),VERIFY()和 TRACE()

ASSERT（）被測試它的引數，若引數為0，則中斷執行並列印一段說明訊息。在 Release 版本的程式中它不起任何作用。VERIFY（）和 ASSERT（）很相似，區別在於在 Release 版本中它仍然有效（譯者注：原作者在這裡沒有講清楚，VERIFY（）不會列印說明，只是會對引數表示式求值）。ASSERT（）使用的時候必須保證引數表示式中不能有函式呼叫（譯者注：ASSERT（）巨集在 Release 版本中不對錶達式求值），因此對於任何有函式呼叫的引數表示式，應該使用巨集 VERIFY（），以保證表示式中的函式呼叫在 Release 版本中會被正確求值。TRACE（）基本上就是函式 printf（）的一個複製品，唯一的區別是它把結果輸出到除錯視窗。在 Release 版本中，它也是無效的。這三個巨集在 Release 版本中都不會產生任何實質性的影響，它們是否起作用取決於是否定義了預定義了巨集 _DEBUG。這是對 Microsoft Visual C++ 而言，在其它的編譯器中可能其它不同的巨集。

　　Since it makes no sense to re-invent the wheel（譯者注：這好像是一句俗語，大致意思是“沒有必要（意義）自己從頭寫起”，但原句究竟如何，在下水平有限，實難猜出。故將原文放上，望高人賜教，感激不盡！），筆者在看了 MFC 的程式碼之後類似地建立了自己的巨集。對於 ASSERT（）和 VERIFY（）則去掉了花哨的“Debug assertion failed...”對話方塊，只是簡單的產生一個單純的斷點中斷。

　　要使用 ASSERT（），VERIFY（）和 TRACE（），有兩個檔案是必需的：debug.h 和 debug.cpp。首先需要在工程中的主要標頭檔案裡中包含檔案 debug.h。因為它本身沒有包括其它任何標頭檔案，所以不必擔心會產生頭件的包含遞迴。另外還要將debug.cpp 加入到工程中的原始檔中。

這裡是程式碼：

<span style="font-family: Fixedsys;"><span style="color: rgb(113, 113, 113);">// file debug.h</span>
#ifndef __DEBUG_H__
#define __DEBUG_H__

#ifdef _DEBUG

void _trace(char *fmt, ...);

#define ASSERT(x) {if(!(x)) _asm{int 0x03}}
#define VERIFY(x) {if(!(x)) _asm{int 0x03}}  <span style="color: rgb(113, 113, 113);">// 譯註：為除錯版本時產生中斷有效</span>

#else
#define ASSERT(x)
#define VERIFY(x) x                  <span style="color: rgb(113, 113, 113);">// 譯註：為發行版本時不產生中斷</span>
#endif

#ifdef _DEBUG
#define TRACE _trace

#else
inline void _trace(LPCTSTR fmt, ...) { }
#define TRACE  1 ? (void)0 : _trace
#endif

#endif <span style="color: rgb(113, 113, 113);">// __DEBUG_H__</span>


<span style="color: rgb(113, 113, 113);">// file debug.cpp</span>
#ifdef _DEBUG
#include <stdio.h>
#include <stdarg.h>
#include <windows.h>

void _trace(char *fmt, ...)
{
	char out[1024];
	va_list body;
	va_start(body, fmt);
	vsprintf(out, fmt, body);     <span style="color: rgb(113, 113, 113);">// 譯註：格式化輸入的字串 fmtt</span>
	va_end(body);                 <span style="color: rgb(113, 113, 113);">//       到輸出字串 ou</span>
	OutputDebugString(out);       <span style="color: rgb(113, 113, 113);">// 譯註：輸出格式化後的字串到偵錯程式</span>
}
#endif</span><span style="font-family: Tahoma;">
</span>

譯者續：一點小擴充套件

　　大家可以看到巨集 TRACE（）的最後，呼叫的是 OutPutDebugString（）函式，只能將資訊輸出到偵錯程式視窗中，但我們同樣也可以實現 MFC 中的彈出式視窗，只要用 MessageBox（）函式輸出就可以了。（不過……好像樣子也不一樣哎！）