C++技能基础-C++调试技巧总结

1.调试准备

1.1 常用调试

1.2 Crash调试

1.3 调试信息
Windows系统：符号单独PDB文件/链接时生成，从外部的符号服务器下载。（微软）
LInux： 调试符号与目标模块在一个文件内，编译时产生调试信息。模块发布时剥离调试信息，减小大小

1.4 转储文件

进程的内存镜像，存储程序的执行状态

2.调试基础知识

2.1 PDB介绍

PDB全称是Program DataBase，它是构建应用时，生成的用于调试的符号文件。
没有符号文件及模块文件，目标文件（二进制文件）就无法知道这些数据代表的变量，函数。
私有符号，公有符号。名字有点歧义，公有符号是私有符号的子集。
VS一般生成的是私有符号，可以从私有符号中剥离出来公有符号文件。

2.2 PDB文件加载

符号以模块为单位加载，加载时搜索顺序为：
1. 目标文件所在的目录；
2. 目标文件中构建时绝对路径，如C:\xxx\abc*.pdb；
3. 根据symbol server的设置，在本地的symbol server的cache中查找
4. 远程的symbol server中查找

2.3 生成PDB文件生成

（1）指定调试信息格式，设置为/Zi或/ZI时会生成PDB文件：
Project -> Properites -> Configuration Properties -> C/C++ -> General -> Debug Information Format

（2）指定连接器(Linker)是否生成调试信息，YES为生成，NO为不生成。
Project -> Properites -> Configuration Properties -> Linker -> Debugging -> Generate Debug Info

说明：Debug模式下自动生成PDB，Release模式下需手动配置。（Disabld(/Od)编译优化可以去掉）。

2.4 Dump文件简介

Winidows memory dump file，内存转储文件

MiniDump包含信息：线程，模块，系统信息等

怎么生成：线程，模块，系统信息

1. 调用API生成。 一般进程中有未处理的异常Crash，可调用MiniDumpWriteDumpAPI生成
2. 任务管理器--》 进程--》创建转储文件
3. VS调试状态下，调试页签-》将转储另存为
4. 其他工具 Windbg, Process Explorer

2.5 常用调试工具

3.常用调试手段

4.调试断点介绍

4.1 断点管理

        新建，删除，启用，禁用，查看断点，导入，导出，断点状态

4.2 断点类型

        普通断点
        条件断点
        数据断点
        函数断点

说明：
断点是为了满足调试设置的特殊标记，一般为中断运行，方便可以查看运行状态，数据。
白色小圆圈外加一个惊叹号断点，可能模块未在调试状态，可能是因为源码对应的PDB没有成功加载。断点标签方便管理断点。

• 条件断点

筛选器+条件表式达中断

设置“条件表达式”， 在不中断的运行的情况下，查看数据

命中次数

• 数据断点

数据断点+条件表达式

• 函数断点

5.调试执行

6.变量查看

7.调用堆栈

说明：
显示外部代码有时在分析Dump文件时，发现堆栈展不开，可以右键显示外部代码试下。

8.提示技巧

• 函数返回值： 当代码逐行通过调试器时，自动窗体显示上一行函数调用的返回值。

应用场景： 无需跟到函数内部看返回值，一行代码有多个函数调用。

• 固定提示数据

• 更改执行流

• 异常发生与处理经常代码相聚比较远，捕获异常发生，在实际应用中排查问题比较快捷

• 异常后发生，可以观察调试窗口输出，一般有输出的打印信息

• 监视窗口中查看错误码

如果调用WindowsAPI失败后，可以通过GetLastError查看错误码。
通过Watch窗口查看：输入GetLastError返回错误码，使用工具-》查找错误码，查看错误原因
输入err查看错误码, 或者err,hr查看错误原因。

• 模块窗体中查看符号加载情况

调试时，通过选择“调试”>“窗口”>“模块”来打开“模块”窗口。
“模块”窗口可以告诉你调试器将哪些模块视为用户代码或我的代码，以及模块的符号加载状态 可以直接在 模块 窗口中右键单击并选择 加载符号 来加载符号信息。

• 符号加载设置

一般默认不勾选“微软符号服务器”， 调试下载PDB比较慢 设置PDB路径，或者PDB服务器。

• 转储文件分析

（1）打开转储文件

(2)搜索.exe文件路径

（3）查找.exe,.pdb和源文件

9.参考资料

• https://docs.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/debugger/edit-and-continue-visual-cpp?view=vs-2019
• https://devblogs.microsoft.com/cppblog/debugging-tips-and-tricks-for-c-in-visual-studio/
• Windbg帮助手册
• 软件调试之道
• 调试软件
• C/C++代码调试艺术
• 程序员的自我修养