Отладка в Visual Studio

Наш добрый друг Pic4a, составил для тебя подробный tutorial по отладке в Visual Studio. Enjoy!

Отладка – неотъемлемый этап цикла разработки приложений, зачастую более важный, чем написание кода. Именно отладка позволяет устранить проблемные места в коде, которые приводят к разного рода ошибкам. В этой статье речь пойдет о том, как отлаживать приложения в среде Visual Studio и какие механизмы её облегчают. Предполагается, что читатель в общих чертах уже знаком что из себя представляет процесс отладки. Все примеры воспроизведены в Visual Studio 2008, но актуальны для любой версии.

Точки останова

Любой алгоритм выполняется последовательно, одна инструкция за другой. Точка остановки позволяет приостановить выполнение кода на определенной инструкции. Это необходимо, чтобы начать отладку с предположительно проблемного участка. Например, при модульной структуре проекта проблемы начались при подключении нового модуля. Незачем отлаживать весь проект, когда можно отладить только модуль. Точки остановки сильно облегчают процесс в этом случае. Для того, чтобы установить точку остановки необходимо кликнуть на небольшую область, выделенную как правило особым цветом, в левой части редактора кода. Также это можно сделать, установив каретку на нужную строку и нажав F9.

Visual Studio Debug

При установке точки останова в окне редактора кода будет выведена иконка напротив строки кода.

Visual Studio Debug

Клик левой кнопкой мыши по иконке приведет к удалению точки остановки, а для управления необходимо открыть контекстное меню (клик правой кнопкой).

Visual Studio Debug

Среди доступных действий также можно отключить и удалить все точки остановки. Те же действия возможно выполнить из вкладки Debug, либо по нажатию соответствующих горячих клавиш.

Visual Studio Debug

Работа с выводом отладчика

Запуск отладчика происходит при запуске проекта в среде разработки. При наличии установленных точек останова, выполнение прервется на первой из них автоматически. Важно понимать, что отладчик будет останавливать выполнение модуля напротив каждой активной точки остановки. Подробнее поговорим о том, какая информация может быть доступна во время отладки. Прежде всего, информация эта четко структурирована и выводится в отдельных окнах.

Visual Studio Debug

Посмотреть вывод всей возможной информации можно во вкладке Debug->Window.

Visual Studio Debug

Breakpoints – информация обо всех точках остановки в отлаживаемом проекте.

Visual Studio Debug

Output – окно вывода Visual Studio. Используется для вывода служебных сообщений при работе со средой.

Visual Studio Debug

Watch – список наблюдаемых переменных. Переменные для наблюдения вносятся в список вручную и находятся там всегда, пока их не удалит разработчик.

Visual Studio Debug

Autos – переменные, с которыми идет работа в данный момент. Т.е. актуальные на момент исполнения кода переменные и их значения.

Locals – вывод локальных переменных и их значений.

Visual Studio Debug

Immediate – поиск и вывод значения переменной по символьному представлению. В отличие от Watch, не хранит список значений, а выводит значение по требованию.

Visual Studio Debug

Call Stack – стек вызовов. Показывает последовательность вызовов функций для отлаживаемого модуля до точки остановки.

Visual Studio Debug

Threads – вывод информации обо всех запущенных потоках отлаживаемого модуля. Из этого окна возможна работа с потоками через контекстное меню: остановка потоков, переход к исходному коду потока и т.д.

Visual Studio Debug

Modules – список загруженных модулей, необходимых для работы отлаживаемого (которые он подгружает для работы).

Visual Studio Debug

Processes – список процессов отлаживаемого модуля.

Visual Studio Debug

Memory – просмотр памяти отлаживаемого модуля в традиционном для любого hex-редактора виде.

Visual Studio Debug

Disassembly – просмотр ассемблерного листинга для отлаживаемого модуля. Очень хорошая возможность прямо из среды разработки посмотреть, как в итоге выглядит код на высокоуровневом языке.

Visual Studio Debug

Registers – вывод значений в регистрах

Visual Studio Debug

Что следует знать при работе c выводом отладчика

Информация в большинстве окон обновляется для каждой инструкции. Т.е. отладчик регистрирует и изменяет значения на новые. При этом измененные значения помечаются красным цветом.

Visual Studio Debug

Окно Watch поддерживает так называемые псевдопеременные. Своего рода макросы для определенных значений. Например, для вывода результата GetLastError после каждой строчки кода. Подробнее об этом можно прочитать здесь. Также Watch выполняет арифметические операции с переменными, а для managed-кода может выполнять код.

Visual Studio Debug

Пошаговая отладка

Для того чтобы начать процесс отладки, необходимо поставить точку остановки в нужном месте и запустить модуль. Отладка станет доступна по достижению точки остановки. Также можно принудительно остановить выполнение модуля, в таком случае курсор автоматически переместится на код, который выполнялся до остановки. Но точка остановки при этом не установится.
Во время отладки в панели инструментов Visual Studio доступен Debug Toolbar. Если его нет, включить его можно, отметив элемент меню Debug во вкладке View->Toolbars.

Visual Studio Debug

Все кнопки в панели инструментов повторяют вкладку Debug, нас в данный момент интересует навигация по отлаживаемому коду. В качестве примера рассмотрим следующую ситуацию:

Visual Studio Debug

image23 шаг со входом.  (f11) Если отладка остановилась на вызове функции, шаг со входом необходим для того, чтобы остановить выполнение модуля внутри тела функции. Т.е. если внутри функции нет точки остановки, можно продолжить пошаговое выполнение, выполнив шаг со входом.  Обратите внимание, в данном примере шаг со входом остановит выполнение программы внутри функции get_message, а не hello, т.к. сначала выполняется она. Т.е. шаг со входом в данном случае остановит выполнение модуля на строке 5.

image24 шаг с обходом. (f10) Пошаговая отладка внутри функции. Не переходит внутрь функции при ее вызове, а выполняет как обычную инструкцию. При завершении функции останавливается на верхней в стеке вызовов. Вне зависимости от того, сколько функций вызывается на строчке, отладчик не прерывает внутри этих функций выполнение модуля. В примере следующий шаг будет на строке 16.

image25 шаг с выходом.  (Shift + f11) В этом случае отладчик остановит выполнение модуля после выхода из текущей функции, где происходит отладка. В данном примере будет выход из функции main и переключение на отладку кода CRT.

Visual Studio Debug

Во время пошаговой отладки важно также знать, что курсор можно передвинуть на необходимую строчку кода (Drag&Drop). Т.е. при желании заново отладить алгоритм не нужно перезапускать процесс отладки. Правда следует понимать, что в этом случае ожидаемое поведение программы не гарантировано. Разработчик должен отдавать отчет своим действиям.  Например, в случае ниже программист получит ошибку, если передвинет курсор на строку 9, т.к. память для с еще не была выделена.

Visual Studio Debug

Заключение

Процесс отладки в Visual Studio является одним из самых простых, если сравнивать с другими IDE. В статье были рассмотрены общие средства отладки для различных технологий. Тем не менее, в зависимости от типа проекта, средства для отладки могут дополняться. Например, при отладке GPU-кода. Да и возможности по отладке пошли далеко вперед после Visual Studio 2008 в сторону упрощения. Быть в курсе последних событий поможет тематический раздел в MSDN.

3 thoughts on “Отладка в Visual Studio

Добавить комментарий