Visual Studio高級調試技巧

来源:http://www.cnblogs.com/kekec/archive/2016/10/29/5635854.html
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1. 設置軟體斷點，運行到目標位置啟動調試器 方法①：使用彙編指令（註：x64 c++不支持彙編） 方法②：編譯器提供的方法 方法③：使用windows API WerFault.exe進程（Windows Error Reporting）彈出ConsoleTest.exe已停止工作： 要想出現“調 ...


1. 設置軟體斷點，運行到目標位置啟動調試器

方法①：使用彙編指令（註：x64 c++不支持彙編）

_asm int 3

方法②：編譯器提供的方法

__debugbreak();

方法③：使用windows API

DebugBreak();

WerFault.exe進程（Windows Error Reporting）彈出ConsoleTest.exe已停止工作：

要想出現“調試程式”選項，需要將Windows Error Reporting註冊表信息設置成如下圖所示（註：特別是紅框的內容）

如果在註冊表AeDebug的Debugger項配置了VSJitDebugger路徑，且VSJitDebugger運行正常

HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\AeDebug

HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Wow6432Node\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\AeDebug  // 註：64位系統上的32位程式使用該註冊表項

點擊“調試程式”選項就會彈出Visual Studio實時調試器對話框，選擇對應的調試器後，點擊“是”就可以啟動調試器並中斷到軟體斷點位置了

需要註意的是，軟體斷點也是一種異常，一旦被處理，就不會傳到WerFault.exe進程上，那麼這種方法也就失效了！

下麵兩種情況軟體斷點異常會被處理：

① 被SEH異常捕獲並處理

② 被自定義的全局異常函數處理

註：可以將上面兩種情況中的EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER修改為EXCEPTION_CONTINUE_SEARCH來指明異常未得到處理

2. 修改變數（註：在懸停出來小面板、Locals視窗、Autos視窗、Watch視窗、或Quick Watch視窗中進行修改；也可以在Immediate視窗中執行：bFlag=false）

3. 格式化變數

註：d,i:有符號的十進位數
      u:無符號的十進位數
      o:無符號的八進位數
      x:十六進位數(字母小寫)
      X:十六進位數(字母大寫)

4. 修改記憶體（註：在記憶體視窗中，將游標定位到要修改的地方，直接按0-9輸入十六進位；要輸入a-f則需通過右鍵菜單中的“Edit Value”進行輸入）

5. 格式化顯示記憶體

 

6. 設置下一個運行位置（註：直接拖動黃色箭頭到想要的運行位置）

示例中：傳入的bFlag為true，代碼開始運行到斷點處（43行），然後重新把黃色箭頭拖回39行，此時bFlag的值為false，按F10會進入else分支

註：（1）跳過中間所有指令。意味著：printf("True\n")及CTest的析構函數均不會被執行

      （2）當拖動箭頭到一個新的函數中時，vs會將原來的函數從棧中彈出，將新函數壓入棧頂；

             由於新函數與上層函數沒有調用關係，輸出類型的參數及返回值很有可能寫壞上層函數的棧數據

      （3）該調試技巧為一種事後行為，應謹慎使用，最好是只在函數內局部使用

7. 編輯然後繼續運行

（1）不能在64位代碼上使用

（2）使用“Program Database for Edit & Continue (/ZI)”生成pdb文件

（3）僅適用於函數內部改變（若要修改函數原型或增加新函數，只能選擇重啟程式）

8. 變數的一些特殊查看方法

以$和@開頭的偽變數：（註：$和@兩個符號是一樣的，隨便用哪個都可以）

$err -- 獲取GetLastError()的返回值

$err,hr -- 獲取GetLastError()的返回值並解釋返回值的含義

@eax -- 查看eax的值（64位為@rax）

@esp+4 -- 函數的第一個參數地址

$handles -- 查看打開的句柄數

$tid  -- 當前線程id

$vframe  -- 當前棧幀的ebp

$clk  -- 以時鐘周期為單位顯示時間

$ReturnValue -- 查看函數的返回值

Message,wm --以windows消息的巨集形式顯示 如：Message為15時，顯示為WM_PAINT（註：Message為unsigned int類型）

hResult,hr --hResult為0x80070005時，顯示為E_ACCESSDENIED（註：hResult為void*類型）

pArray,10 --從pArray地址起顯示後續10個int類型的數據（註：pArray為int*類型）

(pArray+5),3 --從pArray[5]地址起顯示後續3個int類型的數據（註：pArray為int*類型）

9. 獲取簡單類型的函數返回值

註1：不能為inline函數

註2：執行函數的下一條語句時，查看eax或偽變數ReturnValue的值

10. 使用指針類型轉換查看某個地址的變數

註：有時候，儘管對象仍然存在，在調試符號越界後，watch視窗中的變數是被禁用的，不能再查看（也不能更新）。

      若知道對象的地址，則可以將地址轉換為該對象類型的指針，放在watch窗中來繼續觀察它。

11. Command視窗

通過命令來完成vs中的功能（不僅僅在調試狀態時使用），另外其調試相關命令與windbg保持一致。

? nLocal  //查看變數nLocal的值
?? nLocal //將nLocal添加到Quick Watch視窗中
? nLocal=100 //修改nLocal的值為100
? MySum(20,30) //調用全局函數MySum，並返回結果
k //列印當前線程堆棧
~ //查看線程情況
~*k  //列印出所有線程的堆棧信息
watch //打開watch視窗
memory2 //打開memory2視窗
g //繼續執行，F5功能
q //結束調試

12. 記憶體斷點

（1）在84行斷點停住後，查看&s.Age的地址為0x0042FCEC

（2）點擊"Debug"-"New Breakpoint"-"New Data Breakpoint..."，在彈出的對話框Address填入：0x0042FCEC，長度為4即可

（3）當運行到88行時，由於Scores數組越界引發了s.Age的記憶體修改，觸發了記憶體斷點

13. 條件斷點

斷點說明：

（1）設置斷點條件：i>6；且被命中次數>=2時才斷住程式，所以第一次斷住時i=8

（2）命中時，在Output視窗中列印當前函數名及線程ID（也可以列印相關變數的值，詳見"When Breakpoint Is Hit"面板上的說明）；在Command視窗中列印出堆棧信息

（3）若不想斷住程式，可以把"When Breakpoint Is Hit"對話框中的"Continue execution"勾選上

註1：對於字元串的條件斷點，不能寫如下條件pStr=="Hello"（pStr為char*類型），應該寫成：pStr[0]=='H' && pStr[1]=='e' && pStr[2]=='l' && pStr[3]=='l' && pStr[4]=='o' && pStr[5]=='\0'

     vs2010及以上版本中，條件斷點中可使用字元串：strcmp(pStr, "Hello")==0

     支持的字元串函數有：strlen, wcslen, strnlen, wcsnlen, strcmp, wcscmp, _stricmp, _wcsicmp, strncmp, wcsncmp, _strnicmp, _wcsnicmp, strchr, wcschr, strstr, wcsstr.

註2：也可以創建自己的巨集，具體方法："Tools"-"Macros"-"Macro Explorer"，然後在下圖：MyMacros-Module1上右鍵快捷菜單中選擇"New macro"，

     如ChangeExpression巨集函數會在Output視窗的Debugger過濾器下列印出"Hello World"，然後修改變數code的值為1000

     編寫自己的巨集時，可以參考大量vs已有的巨集（見：Samples節點下）

14.在windows API上打斷點

（1）例如：對SetWindowText打斷點。首先當前程式字元集為未設置或多位元組，則SetWindowTextA；為Unicode則為SetWindowTextW。下麵以SetWindowTextA為例。

（2）調試運行程式斷住後，打開Modules視窗可以看到所有已經載入的模塊，找到windows API所在的模塊，右擊滑鼠執行"Load Symbols From" - "Microsoft Symbol Servers"下載並載入對應模塊的pdb

（3）新建一個Break At Function斷點，填入：{,,user32.dll}_SetWindowTextA@8。可以看到，VS裡面的符號跟windbg相比多了一些字元，其中‘_’表示stdcall類型，後面‘@8’表示所有參數的位元組數的和。

       有些函數Symbol Name與導出函數名可能不一致，例如GetDC(HWND)，其Symbol Name為NtUserGetDC，最後斷點應填入：{,,user32.dll}_NtUserGetDC@4

       註：查找windows API符號名可以使用windbg的x命令或者使用pdb解析工具（symView）

也可以直接使用地址對windows API打斷點（這種方式不需要符號的支持）：如對GetDC打斷點，可以用Dependency查看其在user32.dll中導出函數地址（Entry Point列）：0x000172CC

然後在Modules視窗中獲得user32.dll模塊起始地址0x75840000，最後對兩個值相加後的絕對地址處直接設置斷點：{,,user32.dll}0x758572CC

15. 異常時斷住程式

（1）在"Debug"-"Exceptions..."，彈出如下對話框：點擊Add按鈕，新增一個int類型的C++ Exceptions異常，並勾選Thrown

（2）當int、int*、int&的異常被catch到時，會斷住程式進入調試狀態（註：以上void類型對應：char*、void*的異常）

16. 單步調試自動跳過不必進入的函數  （註：僅適用於Native c++）

Windows Registry Editor Version 5.00

[HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Wow6432Node\Microsoft\VisualStudio\9.0\NativeDE\StepOver]
"1"="\\scope:CString.*\\:\\:.*=NoStepInto"

註1：如果是32位windows，刪除上面路徑中的Wow6432Node

註2：不進入任何CString的方法（前面的1表示優先順序，該值越大優先順序越高）

++++++++++++++++++++++++++++++

NoStepInto 不可進入匹配函數
StepInto   可進入匹配函數

特殊字元串：

\cid 代表一個C/C++標識符
\funct 代表一個C/C++函數名
\scope 代表一個函數的作用範圍(命名空間+類名 如：ATL::CFoo::CBar::)
\anything 代表一個字元串
\oper 代表一個C/C++操作符

正則表達式：

\ 轉義字元 如：要使用 “\” 本身, 則應該使用“\\”
\: 代表字元:
. 匹配任意字元
* 其左邊的字元被匹配任意次(0次或多次)。如：be*匹配“b”,“be”或“bee”
.* 匹配0個或多個字元

更多例子：

例1：不進入重載操作符函數：
10 \scope:operator\oper:=NoStepInto
例2：除了CComBSTRs的非操作符函數，不進入任何ATL::開頭的函數：
20 ATL\:\:CComBSTR::\funct:=StepInto
10 ATL\:\:.*=NoStepInto
例3：除了全局模版函數外，不進入任何模板函數：
20 \scope:\funct:=StepInto
10 .*[\<\>].NoStepInto

++++++++++++++++++++++++++++++

17. 使用OutputDebugString進行日誌調試

（1）調試狀態時，會將日誌輸出到Debug過濾器的Output視窗中

（2）非調試狀態時，可採用DbgView.exe來捕捉程式日誌

18. 使用autoexp.dat自定義調試時變數的顯示格式

文件所在位置：Microsoft Visual Studio 9.0\Common7\Packages\Debugger\autoexp.dat

在autoexp.dat中的[Visualizer]域可以對各種類型變數的顯示格式進行配置，來優化變數在調試時顯示，提高效率。

註：在vs中要讓autoexp.dat生效需要去掉"Tools"-"Options..."對話框中，

     "Debugging"-"General"-"Show raw structure of objects in variables windows"的勾選

(1) STL之string、vector、map

①原始顯示結果：

②配置了autoexp.dat的顯示結果：

-->對應的配置內容如下：

;  std::string -- char
std::basic_string<char,*>{
    preview        ( #if(($e._Myres) < ($e._BUF_SIZE)) ( [$e._Bx._Buf,s]) #else ( [$e._Bx._Ptr,s]))
    stringview    ( #if(($e._Myres) < ($e._BUF_SIZE)) ( [$e._Bx._Buf,sb]) #else ( [$e._Bx._Ptr,sb]))
    children
    (
        #if(($e._Myres) < ($e._BUF_SIZE))
        (
            #([actual members]: [$e,!] , #array( expr: $e._Bx._Buf[$i], size: $e._Mysize))
        )
        #else
        (
            #([actual members]: [$e,!],  #array( expr: $e._Bx._Ptr[$i], size: $e._Mysize))
        )
    )
}
;------------------------------------------------------------------------------
;  std::vector
;------------------------------------------------------------------------------
std::vector<*>{
    children
    (
        #array
        (
            expr :        ($e._Myfirst)[$i],
            size :        $e._Mylast-$e._Myfirst
        )
    )
    preview
    (
        #(
            "[", $e._Mylast - $e._Myfirst , "](",
            #array
            (
                expr :    ($e._Myfirst)[$i],
                size :    $e._Mylast-$e._Myfirst
            ),
            ")"
        )
    )
}
;------------------------------------------------------------------------------
;  std::map
;------------------------------------------------------------------------------
std::map<*>{
    children
    (
        #tree
        (
            head : $e._Myhead->_Parent,
            skip : $e._Myhead,
            size : $e._Mysize,
            left : _Left,
            right : _Right
        ) : $e._Myval
    )
    preview
    (
        #(
            "[", $e._Mysize, "](",
            #tree
            (
                head : $e._Myhead->_Parent,
                skip : $e._Myhead,
                size : $e._Mysize,
                left : _Left,
                right : _Right
            ) : $e._Myval,
            ")"
        )
    )
}

 

(2) 自定義類MyArray

①原始顯示結果：

②配置了autoexp.dat的顯示結果：

-->對應的配置內容如下：

MyArray{
    preview
    (
        #(
            "[size is ", $c.m_nSize, "] m_pData is (",
            #array
            (
                expr: ($c.m_pData)[$i],
                size: $c.m_nSize
            ),
            ")..."
        )
    )
    stringview
    (
        #(
            "Hello MyArray!!!"
        )
    )
    children
    (
        #(  
            #array
            (
                expr: ($c.m_pData)[$i],
                size: $c.m_nSize
            )
        )
    )
}

註1：雙引號中字元串不能含有冒號，如："[size is "不能寫成"size: "

註2：多個類型使用 | 進行連接。如：MyArray|ArrayEx

註3：preview、stringview及children。對於不需要的部分可以不用定義，且三個部分沒有先後順序之分。

註4：格式的定義的最外層用大括弧{}，其中的每個部分使用小括弧()。

註5：格式定義出錯時，運行VS會彈出提示視窗，對於格式配置錯誤的類型，在調試期間無法正常顯示。

註6：最外層的左邊的大括弧{必須緊挨著最後一個類型名，否則無論後面的格式正確與否，都無法正常顯示。

註7：符號;為行註釋符。

註8：$c表示當前所定義數據結構的對象，#array表示用數組形式顯示內容，$i表示數組中的每個元素的索引，$e表示數組中的每個元素的值

註9：array結構必須同時包含expr和size兩個部分，缺少其中一個部分都將導致信息無法正確顯示。

註10：可使用#switch、#if進行條件分支判斷，要註意的是：#switch結構不能用於#array結構中，否則可能導致VS掛死。


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