Visual Studio原生开发的20条调试技巧（下）

Visual Studio原生开发的20条调试技巧（下）

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http://blog.jobbole.com/45447/

本文由  伯乐在线  -  JingerJoe  翻译自  Marius Bancila 。欢迎加入 技术翻译小组 。转载请参见文章末尾处的要求。

【感谢@_La_Isla_Bonita 的热心翻译。如果其他朋友也有不错的原创或译文，可以尝试推荐给伯乐在线。】

我的上篇文章《Vistual Studio原生开发的10个调试技巧》引发了很多人的兴趣，所以我决定跟大家分享更多的调试技巧。接下来你又能看到一些对于原生应用程序的很有帮助的调试技巧（接着上一篇文章来编号）。这些技巧需要应用在Vistual Studio 2005 或者更新的版本中（当然也有一些适用于旧版本）。如果你能阅读本文中推荐的一些相关文章，就可以知道每一个技巧的更多信息。

• 11. 数据断点
• 12. 线程重命名
• 13. 给指定线程设置断点
• 14.（粗略）估算执行时间
• 15.  数字格式化
• 16. （内存）数据格式化
• 17．系统DLL中断
• 18．加载符号表
• 19.  监测MFC中的内存泄漏
• 20.  调试ATL

技巧11： 数据断点

当数据所在的内存位置发生变化时，可以通知调试器进行中断，但是每次只能创建4个字节这样的硬件数据断点。数据断点只能在调试期间添加，可以通过菜单(Debug>New Breakpoint>New Data Breakpoint) 或者断点窗口来添加。

你可以使用内存地址或者地址表达式。尽管栈上和堆上的值你都可以看到，但是我认为当堆上的数值发生变化时，这个功能才会更有用处。它对于识别内存损坏有很大的帮助。

下面的例子中，指针的值发生了变化，不再是它所指向对象的值。为了找出在什么地方发生改变的，我在存储指针值的位置设置了一个断点，即&ptr（注意必须在指针初始化之后）。数据发生变化就意味着有人修改了指针的值，调试器发生中断，我就能找出是哪段代码引起的改变。

更多阅读：

1.怎样查明指针是否损坏内存

2.怎样查明指针在什么地方发生改变

技巧12： 线程重命名

在调试多线程应用程序时，线程窗口会显示创建了哪些线程以及当前正在运行的线程。线程越多，想找到你想要的线程就越困难（尤其是当一段程序被多个线程同时执行的时候，你不能确切地知道哪个才是当前正在执行的线程实例）。

调试器允许修改线程的名字，可以在线程窗口使用线程的快捷菜单，给线程重命名。

也可以在程序里给线程命名，尽管有点棘手，而且必须在线程启动之后给它命名，否则调试器会以默认命名规范将它重新初始化。定义一个线程，并用下面的函数重命名该线程。

typedef struct tagTHREADNAME_INFO
{
    DWORD dwType;        // must be 0x1000
    LPCSTR szName;       // pointer to name (in same addr space)
    DWORD dwThreadID;    // thread ID (-1 caller thread)
    DWORD dwFlags;       // reserved for future use, most be zero
} 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)
    {
    }
}

更多阅读：

设置线程名字（非托管）

技巧13： 给指定线程设置断点

 对于多线程应用程序来说,另一个有用的技巧就是给指定的线程,进程,甚至是计算机中的断点设置过滤.可以通过断点的Filter命令来实现此功能.

 

调试器允许你指定线程名,线程ID,进程名,进程ID和机器名的任意组合(使用AND，OR，NOT)来设置过滤。了解怎样设置线程名字也使得这项过滤操作变得更加简单。

更多阅读：

1. 怎样指定断点过滤器
2. 设置断点过滤

技巧14: (粗略)估算执行时间

在上一篇文章中，我有写关于Watch窗口中的伪变量，有一个没提到的是@clk，它用于显示计数器的值，可以粗略地计算出两个断点之间的代码的执行时间，单位是微秒（μS）。但是，千万不要用这个方法来分析程序的执行效率，应该使用Visual Studio 分析工具或者性能计时器来分析。

可以在Watch 窗口或者即时窗口添加@clk=0来完成对计时器的重置。因此要想估算执行一段代码需要多长时间，可以按照下面的步骤来操作：

1. 在代码块的开始位置设置断点
2. 在代码块的结束位置设置断点
   1. 在Watch窗口添加 @clk
   2. 程序进入到第一个断点时，在即时窗口输入@clk=0
   3. 运行程序直到执行进入代码块末尾的断点，查看Watch窗口 @clk的值。

注意网上有一些技巧说在Watch窗口添加两个表达式：@clk和@clk=0，需要在每次执行断点的时候都要重置计时器。这种用法只适用于Visual Studio的老版本，在VS2005及以上版本不再适用。

更多阅读：

 调试技巧-@CLK

技巧15：数字格式化

当你在Watch或者Quick Watch窗口查看变量时, 这些值是以默认的预定义可视化形式显示的。而对于数字，则是根据数据类型（integer, float, double）,用十进制形式显示的。但是你可以使用调试器把数字用不同的类型或者进制数显示出来。

想要改变显示类型可在变量前加以下前缀：

1. by –unsigned char (又称为unsigned byte)
2. wo – unsigned shot(又称为 unsigned word)
3. dw – unsigned long（又称为 unsigned double word）

要改变显示的进制数在变量前加下列前缀：

1. d 或者 i– 有符号十进制数
2. u – 无符号十进制数
3. o -  无符号八进制数
4. x – 小写十六进制数
5. X – 大写十六进制数

 

更多阅读：

C++ 调试技巧

技巧16：（内存数据）格式化

除了数字，调试器还可以在Watch窗口显示格式化的内存数据，最多64 bytes。 你可以使用在表达式（变量或内存地址）后添加下列说明符作为后缀来格式化数据：

1. mb 或者 m – 十六进制显示的16字节数据，后跟16个ASCII 字符
2. mw – 8 words
3. md – 4 double words
4. mq -  2 quad-words
5. ma – 64个ASCII字符
6. mu – 2字节的UNICODE字符

 

更多阅读：

1. C++中的格式说明符
2. Developer Studio的调试技巧

技巧17： 系统DLL的中断

 有时候在DLL中的函数被调用时进行中断是很有用的,像系统DLL(比如 Kernel32.dll 或者user32.dll).实现此中断,需要使用本机调试器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:

 1.{[函数],[源码],[模块]}位置

 2. [函数],[源码],[模块]}变量名

 3. [函数],[源码],[模块]}表达式

花括号里可以是函数名,源代码和模块的任意组合,但是逗号不能省略.

我们假设想要在CreateThread函数被调用时发生中断,这个函数是从kernel32.dll中导出的,所以上下文运算符应该为:  {,,kernel32.dll}CreateThread. 然而，这样并不可行,因为上下文运算符需要CreatThread的修饰符,可以使用DBH.exe来获取一个特定函数的修饰符。

下面就是如何得到CreateThread函数的修饰符的：

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

看上去实际名字应该是_CreateThreadStub@24，这样我们就可以创建断点，{,,kernel32.dll}_CreateThreadStub@24。

运行程序，发生中断时会有消息提示断点处无相关源代码，直接忽略它。

使用调用栈窗口查看调用该函数的代码。

更多阅读：

1.  在Visual Studio 2010中，没有源代码如何设置断点

2.  上下文运算符（C/C++语言表达式）

3.  怎样给函数设置断点

技巧18：加载符号表

在调试程序的时候，调用栈窗口不会显示完整的调用栈，跳过了系统DLL（比如kernel32.dll 和 user32.dll）的信息。

可以通过加载这些DLL的符号表来获得完整的调用栈信息，直接在调用栈窗口使用快捷菜单就能完成。你可以从预先指定的符号路径或者微软的符号服务器（如果是系统DLL）来下载符号。符号下载完成后，直接导入到调试器，调用栈就会得到更新。</span>

 

这些符合也可以从组件Modules窗口导入。

 

一旦下载完成，符号会保存在缓存中，可以在Tools>Options>Debugging>Symbols中配置。

 

技巧19：监测MFC中的内存泄漏

如果你想要在MFC应用程序中检测内存泄漏,需要使用宏DEBUG_NEW来重新定new运算符,这是new运算符的修改版本,记录了每个对象内存分配的文件名和行号.在发行版中DEBUG_NEW会解析成new运算符.

向导生成的MFC源文件在#includes后包含了下面的预处理指令:

#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif

 这就是怎样重新定义new运算符的。

然而,很多STL头文件和重新定义的new运算符和版本不兼容.如果你重新定义了new运算符后,又包含了<map>,<vector>,<list>,<string>等头文件的话,就会出现下面的错误(以<vector>为例):

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 types
1 >        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 compiled
1 >        with
1 >        [
1 >            _Ty=char
1 >        ]
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 >        with
1 >        [
1 >            _Ty=char
1 >        ]
1 >        c:\program files (x86)\microsoft visual studio 9.0 \vc\ include \xstring( 2216 ) : see reference to class template instantiation 'std::allocator<_Ty>' being compiled
1 >        with
1 >        [
1 >            _Ty=char
1 >        ]

解决办法就是总是把包含这些STL头文件放在重新定义new运算符之前.

更多阅读:

 DEBUG_NEW

技巧20: 调试ATL

在开发ATL COM组件时,你可以在调试器观察COM对象的QueryInterface,AddRef和Release的调用情况.默认情况下并不支持这些,但是你只要在预处理定义或者预编译头文件时定义两个宏,宏定义好之后,关于这些函数的调用信息就会显示在output窗口.

这两个宏如下:

1. _ATL_DEBUG_QI: 显示你定义的对象里每一个被查询的接口的名字,必须在atlcom.h被包含之前定义.
2. _ATL_DEBUG_INTERFACES: 在每次AddRef 或者Release被调用时,显示接口的当前引用计数以及对应的类名和接口名,必须在atlbase.h被包含之前定义.

更多阅读:

1. 调试技巧
2. ATL调试技巧
3. _ATL_DEBUG_INTERFACES是如何工作的?

结束语

尽管这两篇文章并不是包含了所有的调试技巧,但是足以帮你解决原生开发中调试时遇到的大多数问题.

原文链接：  Marius Bancila    翻译：  伯乐在线  -  JingerJoe
译文链接：  http://blog.jobbole.com/45447/
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