Знакомство с отладчиком Visual Studio

В этом разделе представлены средства отладчика, предоставляемые Visual Studio. В контексте Visual Studio отладка приложения обычно означает запуск приложения с подключенным отладчиком (то есть в режиме отладчика). При этом в отладчике доступно множество способов наблюдения за выполнением кода. Вы можете пошагово перемещаться по коду и просматривать значения, хранящиеся в переменных, задавать контрольные значения для переменных, чтобы отслеживать изменение значений, изучать путь выполнения кода и т. д. Если вы не знакомы с процессом отладки, перед выполнением задач в этом разделе рекомендуется прочесть документ об отладке для начинающих.

Описанные здесь функции применяются к C#, C++, Visual Basic, JavaScript и другим языкам, поддерживаемым Visual Studio (если не указано иное).

Установка точки останова и запуск отладчика

Точки останова полезны, если вам известны строка или раздел кода, которые вы хотите подробно изучить в среде выполнения. Дополнительные сведения о различных типах точек останова, которые можно задать, например об условных точках останова и точках останова в функциях, см. в разделе Использование точек останова.

Для отладки нужно запустить приложение с отладчиком, подключенным к процессу приложения. Для этого чаще всего используется клавиша F5 (Отладка > Начать отладку). Однако сейчас у вас, возможно, не задано ни одной точки останова для проверки кода приложения, поэтому мы сначала зададим их, а затем начнем отладку. Точки останова — это один из самых простых и важных компонентов надежной отладки. Точка останова указывает, где Visual Studio следует приостановить выполнение кода, чтобы вы могли проверить значения переменных или поведение памяти либо выполнение ветви кода.

Если вы открыли файл в редакторе кода, точку останова можно задать, щелкнув в поле слева от строки кода.

Нажмите клавишу F5 (Отладка > Начать отладку) или Начать отладку кнопку на панели инструментов отладки, при этом отладчик выполняется до первой встреченной точки останова. Если приложение еще не запущено, при нажатии клавиши F5 запускается отладчик и выполняется остановка в первой точке останова.

Переход по коду в отладчике с помощью пошаговых команд

Мы указываем сочетания клавиш для большинства команд, так как они ускоряют навигацию по коду вашего приложения. (Аналогичные команды, такие как команды меню, отображаются в круглых скобках.) Дополнительные сведения об использовании команд пошагового выполнения см. в разделе Навигация по коду в отладчике.

Для запуска приложения с подключенным отладчиком нажмите клавишу F11 (Отладка > Шаг с заходом). F11 — это команда Шаг с заходом, которая выполняет приложение с переходом к следующему оператору. При запуске приложения с помощью клавиши F11 отладчик останавливается на первом выполняемом операторе.

Желтая стрелка представляет оператор, на котором приостановлен отладчик. В этой же точке приостанавливается выполнение приложения (этот оператор пока не выполнен).

Клавишу F11 удобно использовать для более детальной проверки потока выполнения. (Мы также покажем другие варианты более быстрого перемещения по коду.) По умолчанию отладчик пропускает непользовательский код (дополнительные сведения см. в статье об отладке в режиме «Только мой код»).

В управляемом коде вы увидите диалоговое окно с запросом о том, хотите ли вы получать уведомления при автоматическом обходе свойств и операторов (поведение по умолчанию). Если вы хотите изменить этот параметр позже, отключите параметр Шаг с обходом свойств и операторов в меню Сервис > Параметры в разделе Отладка.

Шаг с обходом по коду для пропуска функций

Когда вы находитесь на строке кода, представляющей собой вызов функции или метода, можно нажать клавишу F10 (Отладка > Шаг с обходом) вместо F11.

Клавиша F10 продолжает выполнение отладчика без захода в функции или методы в коде приложения (код продолжает выполняться). Нажав клавишу F10, вы можете обойти код, который вас не интересует. Так можно быстро перейти к важному для вас коду. Дополнительные сведения об использовании команд пошагового выполнения см. в разделе Навигация по коду в отладчике.

Шаг с заходом в свойство

Как упоминалось ранее, по умолчанию отладчик пропускает управляемые свойства и поля, однако команда Шаг с заходом в конкретное расположение позволяет переопределить это поведение.

Щелкните правой кнопкой мыши свойство или поле и выберите Шаг с заходом в конкретное расположение, а затем выберите один из доступных параметров.

Быстрое выполнение до точки в коде с помощью мыши

Использование кнопки Выполнение до щелкнутого аналогично установке временной точки останова. Кроме того, эта команда удобна для быстрой работы в видимой области кода приложения. Выполнение до щелкнутого можно использовать в любом открытом файле. Дополнительные сведения об этой функции и аналогичных функциях навигации см. в разделе Выполнение до определенного места в коде.

Находясь в отладчике, наведите курсор на строку кода, пока слева не появится кнопка выполнения до щелкнутого (Выполнить до этого места) отображается слева.

Кнопка выполнения до щелкнутого (Выполнить до этого места) доступна начиная с версии Visual Studio 2017.

Нажмите кнопку выполнения до щелкнутого (Выполнить до этого места). Отладчик продолжает выполнение до строки кода, которую вы щелкнули.

Вывод отладчика из текущей функции

В некоторых случаях может потребоваться продолжить сеанс отладки, однако полностью проведя отладчик сквозь текущую функцию.

Нажмите клавиши SHIFT+F11 (или выберите Отладка > Шаг с выходом).

Эта команда возобновляет выполнение приложения (и перемещает отладчик) до возврата текущей функции.

Выполнить до текущей позиции

Если вы находитесь в режиме редактирования кода (то есть работа отладчика не приостановлена), щелкните правой кнопкой мыши строку кода в приложении и выберите команду Выполнить до текущей позиции (или нажмите клавиши CTRL+F10). Эта команда запускает отладку и задает временную точку останова на текущей строке кода. Дополнительные сведения об этой функции и аналогичных функциях навигации см. в разделе Выполнение до определенного места в коде.

Если имеются заданные точки останова, отладчик приостанавливается в первой достигнутой точке останова.

Нажимайте клавишу F5, пока не достигнете строки кода, для которой выбрали Выполнить до текущей позиции.

Эта команда удобна, когда вы редактируете код и хотите быстро задать временную точку останова и одновременно запустить отладчик.

Вы можете использовать функцию Выполнить до текущей позиции в окне Стек вызовов во время отладки.

Быстрый перезапуск приложения

Нажмите кнопку Перезапустить на панели инструментов отладки (или нажмите клавиши CTRL+SHIFT+F5).

Кнопка Перезапустить позволяет сэкономить время, затрачиваемое на остановку приложения и перезапуск отладчика. Отладчик приостанавливается в первой точке останова, достигнутой при выполнении кода.

Если вы хотите остановить отладчик и вернуться в редактор кода, вы можете нажать красную кнопку вместо Перезапустить.

Изменение кода и продолжение отладки (C#, VB, C++, XAML)

В большинстве языков, поддерживаемых Visual Studio, можно изменять код во время сеанса отладки, а затем продолжать отладку. Для использования этой функции щелкните код, чтобы установить в нем курсор, когда отладчик приостановлен, внесите изменения и нажмите клавишу F5, F10 или F11, чтобы продолжить отладку. Дополнительные сведения об этой функции и ее ограничениях см. в статье Изменить и продолжить.

Сведения об изменении кода XAML во время сеанса отладки см. в статье Создание и отладка выполняющегося кода XAML с помощью горячей перезагрузки XAML.

Проверка переменных с помощью подсказок по данным

Теперь, когда вы немного освоились, у вас есть хорошая возможность проверить состояние приложения (переменные) с помощью отладчика. Функции, позволяющие проверять переменные, являются одними из самых полезных в отладчике. Реализовывать эту задачу можно разными способами. Часто при попытке выполнить отладку проблемы пользователь старается выяснить, хранятся ли в переменных значения, которые требуются в определенном состоянии приложения. Подробные сведения об использовании подсказок по данным см. в разделе Просмотр значений данных в подсказках по данным.

Приостановив работу в отладчике, наведите указатель мыши на объект, чтобы просмотреть его значение свойства по умолчанию (в этом примере имя файла market 031.jpg является значением свойства по умолчанию).

Разверните объект для просмотра его свойств (таких как свойство FullPath в этом примере).

Часто при отладке бывает необходимо быстро проверить значения свойств для объектов. Лучше всего для этого подходят подсказки по данным.

В большинстве поддерживаемых языков можно изменять код во время сеанса отладки. Дополнительные сведения см. в разделе Изменить и продолжить.

Проверка переменных с помощью окон «Видимые» и «Локальные»

В окне Видимые отображаются переменные вместе с текущим значением и типом. Окно Видимые содержит все переменные, используемые в текущей строке или предыдущей строке (в C++ в окне отображаются переменные в трех предыдущих строках кода; сведения о зависящем от языка поведении см. в соответствующей документации). Дополнительные сведения об использовании этих окон см. в статье Проверка переменных в окнах «Видимые» и «Локальные».

Во время отладки взгляните на окно Видимые в нижней части редактора кода.

В JavaScript окно Локальные поддерживается, а окно Видимые — нет.

Взгляните в окно Локальные. В окне Локальные показаны переменные, которые находятся в текущей области.

В этом примере объекты this и f находятся в области действия. Дополнительные сведения см. в статье Проверка переменных в окнах «Видимые» и «Локальные».

Установка контрольного значения

В окне Контрольное значение можно указать переменную (или выражение), которую необходимо отслеживать. Дополнительные сведения см. в статье Установка контрольных значений с помощью окон «Контрольное значение» и «Быстрая проверка».

Во время отладки щелкните правой объект кнопкой мыши и выберите пункт Добавить контрольное значение.

Просмотр стека вызовов

В окне Стек вызовов показан порядок вызова методов и функций. В верхней строке приведена текущая функция (в данном примере метод Update ). Во второй строке показано, что функция Update была вызвана из свойства Path.set и т. д. Стек вызовов хорошо подходит для изучения и анализа потока выполнения приложения. Дополнительные сведения см. в статье о просмотре стека вызовов.

Окно Стек вызовов аналогично перспективе «Отладка» в некоторых интегрированных средах разработки, например Eclipse.

Во время отладки щелкните окно Стек вызовов, которое по умолчанию открыто в нижней правой области.

Дважды щелкните строку кода, чтобы просмотреть исходный код. При этом также изменится текущая область, проверяемая отладчиком. Это не перемещает отладчик.

Для выполнения других задач можно воспользоваться контекстными меню из окна Стек вызовов. Например, можно вставлять точки останова в указанные функции, перезапускать приложение с помощью функции Выполнение до текущей позиции и изучать исходный код.

Проверка исключения

Когда приложение выдает исключение, отладчик переходит к строке кода, вызвавшей исключение. Подробные сведения см. в разделе Проверка исключения с помощью помощника по исправлению ошибок.

В этом примере помощник по исправлению ошибок показывает исключение System.Argument и сообщение об ошибке, где сказано, что путь имеет недопустимую форму. Таким образом, мы знаем, что ошибка произошла в аргументе метода или функции.

Помощник по исправлению ошибок — это отличная функция, которая помогает отлаживать ошибки. Используя помощник по исправлению ошибок, вы также можете, например, просмотреть сведения об ошибке и добавить контрольное значение. При необходимости вы также можете изменить условия для возникновения конкретного исключения. См. дополнительные сведения об обработке исключений в коде в разделе Приемы и инструменты отладки.

Разверните узел Параметры исключений, чтобы просмотреть дополнительные параметры для обработки исключения этого типа, однако в рамках этого тура ничего менять не требуется.

Настройка отладки

Вы можете настроить проект для сборки, как описано в статье о конфигурации отладки или выпуска, настроить свойства проекта для отладки или настроить общие параметры для отладки. Кроме того, можно настроить отладчик для вывода пользовательских сведений с помощью таких компонентов, как атрибута DebuggerDisplay либо платформы NatVis для C/C++.

Свойства отладки зависят от типа проекта. Например, можно задать аргумент, который будет передан в приложение при запуске. Чтобы получить доступ к свойствам проекта приложения, щелкните имя проекта правой кнопкой мыши в обозревателе решений и выберите Свойства. Свойства отладки обычно отображаются на вкладке Сборка или Отладка в зависимости от типа проекта.

Отладка интерактивных приложений ASP.NET в Службе приложений Azure

Средство Snapshot Debugger создает моментальный снимок рабочих приложений при выполнении интересующего вас кода. Чтобы указать отладчику на необходимость создать моментальный снимок, следует установить точки прикрепления и точки ведения в коде. Отладчик позволяет увидеть источник ошибки, не затрагивая трафик рабочего приложения. Средство Snapshot Debugger позволяет значительно сократить затраты времени на устранение проблем, возникающих в рабочих средах.

Просмотр моментальных снимков с помощью возврата на шаг назад в IntelliTrace (Visual Studio Enterprise)

Функция возврата на шаг назад в IntelliTrace автоматически создает моментальный снимок вашего приложения для каждого события точки останова и шага отладчика. Используя записанные моментальные снимки, вы можете возвращаться к этим точкам останова и шагам, просматривая предыдущее состояние приложения. Возможность возврата на шаг назад в IntelliTrace позволяет сэкономить время в тех случаях, когда вам нужно просмотреть предыдущее состояние приложения, но не требуется перезапускать отладку или воссоздавать необходимое состояние приложения.

Для просмотра моментальных снимков и перехода между ними используйте кнопки На шаг назад и На шаг вперед на панели инструментов отладки. С помощью этих кнопок можно перейти к событиям, которые отображаются на вкладке События в окне Средства диагностики.

Отладка проблем производительности

Если приложение работает слишком медленно или использует слишком много памяти, возможно, вам следует протестировать его с помощью средств профилирования на раннем этапе. Дополнительные сведения о средствах профилирования, таких как средство загрузки ЦП и анализатор памяти, см. в разделе Знакомство со средствами профилирования.

Следующие шаги

В этом руководстве вы кратко познакомились с функциями отладчика. Отдельные функции, например точки останова, вы можете изучить более подробно.

Use breakpoints in the Visual Studio debugger (Использование точек останова в отладчике Visual Studio)

Источник

Возможности встроенного отладчика Visual C++

Автор: Александр Шаргин
Источник: RSDN Magazine #0

Опубликовано: 27.01.2002
Исправлено: 13.03.2005
Версия текста: 3.0

Встроенный отладчик Visual C++ – это мощный и удобный инструмент, оказывающий неоценимую помощь в процессе поиска и устранения ошибок в программе. Прежде чем изучать конкретные техники отладки, необходимо ознакомиться с его возможностями.

Как работает отладчик

Точки останова

Точки останова (breakpoints) играют важную роль в отладке приложений. На самом деле, точка останова – это некоторое условие (например, достижение определённой команды в программе), при выполнении которого возбуждается исключение EXCEPTION_BREAKPOINT (0x80000003). Как мы уже знаем, исключение приводит к тому, что отлаживаемый процесс приостанавливается, а отладчик получает управление. В частности, он может считать текущие значения регистров процессора и ячеек памяти и выдать их на экран для анализа. После этого он может возобновить выполнение отлаживаемого процесса по команде программиста.

С помощью точек останова в отладчике Visual C++ реализовано множество полезных возможностей, например, пошаговая отладка (режим, в котором пользователь может выполнять по одной инструкции отлаживаемой программы за раз).

Отладочные символы

Конечно, возможность читать данные из памяти отлаживаемого процесса полезна. Но для программиста на C++ гораздо удобнее просматривать значения переменных, а не безликих ячеек памяти. Пошаговую отладку также гораздо удобнее выполнять по исходному тексту программы, а не по ассемблерному листингу. Чтобы это стало возможным, применяются отладочные символы (debugging symbols). Эти символы генерируются в процессе построения программы. Существуют различные форматы записи символов. По умолчанию Visual C++ записывает их в отдельный файл с расширением PDB, включая в приложение или DLL абсолютный путь к этому файлу.

PDB-файл содержит информацию, которая позволяет определить адрес любой переменной, функции или строки кода. Возможно и обратное преобразование. Кроме того, в PDB-файл включается информация о типах. Благодаря этому отладчик может не только считать из памяти значение переменной, но и выдать это значение на экран в определённом виде (в зависимости от типа переменной). Пошаговая отладка по исходному тексту также становится возможна (при условии, что у вас есть этот исходный текст, так как он не включается в PDB-файл).

Обратите внимание, что отладочные символы хранятся отдельно для каждого модуля (EXE или DLL). Вполне возможна ситуация, когда отладочные символы доступны для DLL, которую загружает приложение, но не для самого приложения. В этом случае код DLL можно будет отлаживать на уровне исходных текстов, а код приложения – на уровне ассемблера.

Настройка отладки

Рисунок 1. Настройка отладки, категория General

Здесь вы можете задать следующие параметры.

В категории Additional DLLs задаются модули, для которых необходимо принудительно загрузить отладочные символы (рис. 2).

Рисунок 2. Настройка отладки, категория Additional DLLs

Запуск и прекращение отладки

Подключение к уже запущенному процессу

Команда Attach to Process из меню Debug открывает одноименный диалог, позволяющий подключить отладчик к любому уже запущенному процессу (рис. 3). Например, если написанная вами программа вдруг «зависла», можно тут же подключиться к ней и выяснить причину ошибки. Вы можете даже подключиться к оболочке Windows ( explorer.exe ), чтобы изучить её работу с помощью отладчика. Правда, в этом случае вам придётся работать с ассемблером, так как Микрософт не поставляет исходные тексты своей оболочки.

Рисунок 3. Окно Attach To Process

Just-in-time debugging

В Visual C++ начиная с версии 4.2 появилась возможность отладки «на лету» (Just-in-time debugging). Благодаря этой возможности отладчик можно подключить к программе именно в тот момент, когда она «упала» (например, из-за ошибки доступа). Вот как выглядит окно Application Error в Windows 2000 (рис. 4).

Рисунок 4. Окно Application Error

Завершение отладки

Сеанс отладки автоматически заканчивается, когда завершается отлаживаемая программа. Кроме этого, отладку можно прекратить в любой момент, вызвав команду Stop Debugging из меню Debug или нажав Shift+F5.