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10个Visual Studio原生开发调试技巧
 

发布于2013-6-14

 

提示1:数据断点

当数据所在内存位置变化时,调试器将会中断。然而,这是唯一可能在一个时间创建4这样的硬件的数据断点。数据断点只能在编译的过程中添加,可以通过菜单(编译>新断点>新数据断点)或者通过断点窗口来添加。

您可以使用一个内存地址或地址表达式。即使你能看到堆栈上的两个值,我认为通常当堆上的值被改变时,这项功能才会有用。这对识别内存损坏是一个很大的帮助。

 

在下面的例子中,指针的值已经更改为所指向对象的值。为了能找出什么地方做的更改,我在指针值存储的位置设置了一个断点,如 &ptr (注意这是在指针初始化后发生的)。当数据更改后,以为着某人更改了指针的值,调试器终止,然后能发现哪些代码引起了这个改变。

提示 2: 线程重命名

当你调试多线程应用是,Threads窗口会显示创建了哪些线程,以及当前的线程。线程越多,你就越难找到你要找的线程(特别是当同一段程序,被多个线程同时执行的时候,你就不知道当前执行的是哪个线程实例)

调试器允许你给线程重新命名。用右键单击一个线程,并重命名。

也可以以程式设计方式命名线程,虽然这有点棘手而且线程启动后必须去做的,否则调试器将以它的默认命名规定重新将其初始化,下面的函数显示了如何定义和使用一个线程。

 
typedefstructtagTHREADNAME_INFO 
 { 
 DWORDdwType;       // 必须是两个字节的长度 
 LPCSTRszName;      // 指针指向命名 (同一个地址空间) 
 DWORDdwThreadID;   // 线程ID(-1调用线程) 
 DWORDdwFlags;      // 保留待用,多数情况下为0 
 } THREADNAME_INFO; 
 ​ 
 voidSetThreadName(DWORDdwThreadID,LPCSTRszThreadName) 
 { 
 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) 
 {
 } 
 } 
 
                        

提示3:指定线程设置断点

对于多线程应用程序,另一个有用的技巧是在指定线程、进程甚至计算机设置断点。可以使用断点的Filer命令来实现这种功能。

调试器允许你使用线程名、线程ID、进程名、进程ID和机器名的不同组合(使用AND、OR、NOT连接)。掌握如何设置线程名称也使得这种过滤技术操作更为简单。

提示4:(不准确的)定时执行

在我之前的文章中我曾提及在Watch窗口中使用伪变量。其中一个没有提及的是@clk,可显示一个计数器的值,用于获得两个断点之间代码执行所需要的大体时间,该值的单位为毫秒(ms)。但是,这种方法不能用于配置程序执行。你应该使用Visual Studio Profiler或者性能计时器来完成这些配置。

通过在Watch窗口或者Immediate窗口中添加@clk=0来重置计时器。因此,若需要计算末段代码执行所需要的时间,做下列处理:

  • 在代码块起始位置设置断点

  • 在代码块结束位置设置断点

  • 在Watch窗口中添加@clk

  • 当第一个断点触发时,在Intermediate窗中中输入@clk=0

  • 运行程序,直到遇到代码块结束位置的断点,并在Watch窗口中查看@clk的值

    注意网上有技巧说需要在Watch窗口中添加两条表达式:@clk和@clk=0,据说可以每次在断点执行的位置重置计时器。这种技巧只能在较低版本的 Visual Studio中使用,但是不能在高版本 VS中使用,例如VS2005(作者做过测试,vs2005不支持这种技巧)以及更高版本。

提示5:格式化数字

当你使用Watch或者Quick Watch窗口查看变量时,显示这些数值是用默认的预定义可视化格式。当变量是数字时,显示形式按照他们的类型(int、float、double)来的,并且使用十进制显示。然而,你可以设置调试器在显示数字的使用使用不同的类型,或者使用不同的进制。

改变变量显示类型可以在变量前添加以下前缀:

  • by —— unsigned char(unsigned byte)

  • wo —— unsigned short(unsigned word)

  • dw —— unsigned long(unsigned double word)

改变变量显示的进制可以在变量前添加以下前缀:

  • d或i —— 有符号十进制数

  • u     —— 无符号十进制数

  • o     —— 无符号八进制数

  • x     —— 小写十六进制数

  • X     —— 大写十六进制数

提示6:格式化内存数据

除了数字,debugger还可以在Watch窗口中显示格式化的内存数据,最长为64字节。你可以在表达式(变量或者内存地址)后面添加下面的后缀来格式化数据:

  • mb或m —— 十六进制显示的16字节数据,后面跟着16个ASCII字符

  • mw —— 8字(WORD,通常1 WORD = 2 BYTE)数据

  • md —— 4个双字(DWORD,通常1 DWORD = 4 BYTE)数据

  • mq —— 2个四字(Quad WORD)数据

  • ma —— 64个ASCII字符

  • mu —— 2字节UNICODE字符

提示7:在系统DLL调用处暂停

有时在DLL的某个函数被调用时暂停是很有用,特别是系统DLL(比如kernel32.dll、user32.dll)。实现这种暂停需要使用原生debugger提供的上下文运算符。你可以设定断点位置、变量名或者表达式:

  • {[函数],[源代码],[模块]}断点位置

  • {[函数],[源代码],[模块]}变量名

  • {[函数],[源代码],[模块]}表达式

大括号内可以是函数名、源代码及模块的任意组合,但是逗号不能省略。

举个例子如果我们需要在CreateThread函数调用时暂停。这个函数是从kernel32.dll导出的,因此上下文运算符应该是这样子的: {,,kernel32.dll}CreateThread。然而,这样并不行,因为该运算符需要CreateThread修饰之后的名字。可以使用 DBH.exe来获得一个特定函数的修饰名(编译器编译生成)。

下面是如何获得CreateThread的修饰名的方法:

C:\Program Files (x86)\Debugging ToolsforWindows (x86)>dbh.exe -s:srv*C:\Symbo 
 ls*http://msdl.microsoft.com/Download/Symbols -d C:\Windows\SysWOW64\kernel32.dl 
 lenum*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 
                        

 

 

看起来真实的名字是_CreateThreadStub@24。因此我们可以创建断点,{,,kernel32.dll}_CreateThreadStub@24。

运行程序,当遇到暂停时,直接忽略关于在断点位置无相关源代码的消息提示。

使用调用堆栈窗口来查看调用这个函数的代码。

提示8:载入符号

当你调试程序的时候,调用堆栈窗口有可能不会显示全部的调用堆栈,其中忽略系统DLL(例如kernel32.dll, user32.dll)的信息。

通过加载这些DLL的符号信息,可以获得全部调用堆栈信息,并且在调用堆栈窗口,使用上下文菜单(右键菜单),直接设置这种效果。你可以从预定义的符号路径或者微软的符号服务器(针对系统DLL)下载这些符号。在这些符号下载并导入到 debugger中之后,调用堆栈更新如下:

 

这些符号也可以从Module窗口导入。

一旦载入之后,这些符号会保存在缓存中,并且可以在Tools>Options>Debugging>Symbols中配置。

提示9:在MFC中报告内存泄露

如果你想在MFC应用程序中监测内存泄露,你可以使用宏DEBUG_NEW来重定义new运算符,这是new运算符的一个修改版本,可以记录其分配内存的文件名及行数。在Release版中构建的DEBUG_NEW会解析成原始的new运算符。

MFC向导产生的源代码中在#include后米娜包含如下预处理指令:

 
  1. #ifdef _DEBUG  
  2. #define new DEBUG_NEW  
  3.  #endif  
 

上面代码就是如何重定义new运算符的方法。

很多STL头文件和这里定义的new运算符不兼容。如果你在重新定义运算符new之后包含了<map><vector><list><string>等头文件,会有如下错误(以<vector>为例):

 

>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 types 

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()' 

c:\program files\microsoft visual studio 9.0\vc\include\new.h(93): or'void *operator new(size_t,void *)' 

while trying to match the argument list '(const char [70], int)' 

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 compiled 

with 

    _Ty=char 

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)' 

with 

    _Ty=char 

 ] 

c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0\vc\include\xstring(2216): 

see reference to class template instantiation 'std::allocator<_Ty>' being compiled 

with 

    _Ty=char 

 

 
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