С запустить и отладить программу формирования окна в windows

Обновлено: 04.07.2024

Когда вы запускаете свою программу, выполнение начинается с верхней части функции main , а затем продолжается последовательно инструкция за инструкцией, пока программа не завершится. В любой момент времени, пока ваша программа выполняется, она отслеживает множество вещей: значение используемых вами переменных, какие функции были вызваны (поэтому при возвращении из этих функций программа будет знать, куда вернуться), и текущая точка выполнения в программе (чтобы она знала, какую инструкцию выполнить следующей). Вся эта отслеживаемая информация называется состоянием программы (или, для краткости, просто состоянием).

В предыдущих уроках мы исследовали различные способы изменения вашего кода для облегчения отладки, включая печать диагностической информации или использование логгера. Эти простые методы предназначены для проверки состояния программы во время ее выполнения. Хотя они могут быть эффективными при правильном использовании, у них все же есть недостатки: они требуют изменения вашего кода, что требует времени и может привести к появлению новых ошибок, и они загромождают ваш код, затрудняя понимание существующего кода.

За методами, которые мы показывали до сих пор, стоит неустановленное предположение: как только мы запустим код, он будет работать до завершения (только с паузой для приема входных данных) без возможности вмешаться и проверить результаты программы в любой момент времени, какой мы захотим.

Однако что, если бы мы смогли убрать это предположение? К счастью, мы можем. Большинство современных IDE поставляются со встроенным инструментом, называемым отладчиком, который предназначен именно для этого.

Отладчик

Отладчик – это компьютерная программа, которая позволяет программисту контролировать выполнение программы и проверять ее состояние во время выполнения программы. Например, программист может использовать отладчик для выполнения программы построчно, по ходу проверяя значения переменных. Сравнивая фактические значения переменных с ожидаемыми или наблюдая за ходом выполнения кода, отладчик может существенно помочь в отслеживании семантических (логических) ошибок.

Возможности отладчика двойственные: способность точно контролировать выполнение программы и возможность просматривать (и при желании изменять) состояние программы.

Ранние отладчики, такие как gdb, были отдельными программами с интерфейсами командной строки, где программисту приходилось вводить загадочные команды, чтобы заставить их работать. Более поздние отладчики (такие как ранние версии Turbo Debugger от Borland) всё еще были автономными, но поставлялись со своими собственными «графическими» интерфейсами для облегчения работы с ними. Большинство современных IDE, доступных в наши дни, имеют встроенный отладчик, то есть отладчик использует тот же интерфейс, что и редактор кода, поэтому вы можете отлаживать программу, используя ту же среду, которую вы используете для написания кода (вместо того, чтобы переключаться между программами).

Практически все современные отладчики содержат один и тот же стандартный набор базовых функций, однако единообразия в том, как организованы меню для доступа к этим функциям, нет, и еще меньше единообразия в сочетаниях клавиш. Хотя в наших примерах будут использоваться скриншоты Microsoft Visual Studio (и мы расскажем, как делать всё в Code::Blocks), у вас не должно возникнуть проблем с выяснением того, как получить доступ к каждой обсуждаемой нами функции, независимо от того, в какой среде разработки вы находитесь, даже если вашу IDE, мы не рассматриваем явно.

Остаток этой главы будет посвящен изучению того, как использовать отладчик.

Совет

Не пренебрегайте изучением, как пользоваться отладчиком. По мере того, как ваши программы становятся более сложными, количество времени, которое вы тратите на обучение эффективному использованию встроенного отладчика, будет бледнеть по сравнению с количеством времени, которое вы сэкономите на поиске и устранении проблем.

Предупреждение

Прежде чем продолжить этот урок (и последующие уроки, связанные с использованием отладчика), убедитесь, что ваш проект скомпилирован, используя конфигурацию отладочной сборки (для получения дополнительной информации смотрите «0.9 – Настройка компилятора: конфигурации сборки»).

Если вместо этого вы компилируете свой проект, используя конфигурацию релиза, функциональные возможности отладчика могут работать некорректно (например, когда вы попытаетесь начать выполнять свою программу пошагово, он просто запустит программу).

Для пользователей Code::Blocks

Если вы используете Code::Blocks, ваш отладчик может быть настроен правильно, а может и нет. Давайте, проверим.

Сначала перейдите в меню Settings (Настройки) → Debugger (Отладчик). Затем откройте дерево отладчика GDB/CDB (GDB/CDB debugger) слева и выберите Default (По умолчанию). Должно открыться диалоговое окно, которое выглядит примерно так:

Рисунок 1 – Настройки отладчика в Code::Blocks

Если вы видите большую красную полосу на месте Executable path (Путь к исполняемому файлу), то вам нужно найти отладчик. Для этого нажмите кнопку … справа от поля Executable path. Затем найдите файл gdb32.exe в вашей системе – мой был в C:\Program Files (x86)\CodeBlocks\ MinGW\bin\gdb32.exe . Затем нажмите ОК.

Для пользователей Code::Blocks

Пошаговое выполнение

Мы собираемся начать изучение отладчиков с изучения некоторых инструментов отладки, которые позволяют нам контролировать выполнение программы.

Пошаговое выполнение – это название набора связанных функций отладчика, которые позволяют нам выполнять (поэтапно) наш код инструкцию за инструкцией.

Есть несколько пошаговых команд, которые мы рассмотрим по очереди.

Шаг с заходом (step into)

Команда шаг с заходом (step into) выполняет следующую инструкцию в обычном пути выполнения программы, а затем приостанавливает выполнение программы, чтобы мы могли проверить состояние программы с помощью отладчика. Если выполняемый оператор содержит вызов функции, шаг с заходом заставляет программу перескакивать в начало вызываемой функции, где она приостанавливается.

Давайте посмотрим на очень простую программу:

Давайте отладим эту программу, используя команду шаг с заходом.

Сначала найдите и затем выполните команду отладки шаг с заходом один раз.

Для пользователей Visual Studio

В Visual Studio к команде шаг с заходом (step into) можно получить доступ через меню Отладка (Debug) → Шаг с заходом (Step Into), или нажав клавишу F11 .

Для пользователей Code::Blocks

В Code::Blocks к команде шага с заходом можно получить доступ через меню Debug (Отладка) → Step into (Шаг с заходом), или нажав Shift + F7 .

Для других компиляторов

Если вы используете другую среду IDE, вы, вероятно, найдете команду step into в меню Debug (Отладка) или Run (Выполнить).

Когда ваша программа не запущена и вы выполняете первую команду отладки, вы можете увидеть, что происходит несколько вещей:

При необходимости программа перекомпилируется.
Программа начинает выполняться. Поскольку наше приложение является консольной программой, должно открыться окно консоли. Оно будет пустым, потому что мы еще ничего не выводили.
В вашей IDE могут открываться некоторые диагностические окна, которые могут иметь такие названия, как «Diagnostic Tools» (средства диагностики), «Call Stack» (стек вызовов) и «Watch» (наблюдение). Некоторые из них мы рассмотрим позже – пока вы можете их игнорировать.

Поскольку мы выполнили шаг с заходом, теперь вы должны увидеть какой-то маркер слева от открывающей скобки функции main (строка 9). В Visual Studio этот маркер представляет собой желтую стрелку (Code::Blocks использует желтый треугольник). Если вы используете другую IDE, вы должны увидеть что-то, служащее той же цели.

Рисунок 2 – Маркер строки, которая будет выполнена следующей, в Visual Studio

Этот маркер стрелки указывает, что указанная строка будет выполнена следующей. В этом случае отладчик сообщает нам, что следующая выполняемая строка – это открывающая скобка функции main (строка 9).

Выполните шаг с заходом (используя соответствующую команду для вашей IDE, как описано выше), чтобы выполнить открывающую скобку, и стрелка переместится к следующей инструкции (строка 10).

Рисунок 3 – Положение маркера после выполнения открывающей фигурной скобки

Это означает, что следующая строка, которая будет выполнена, – это вызов функции printValue .

Выполните шаг с заходом снова. Поскольку эта инструкция содержит вызов функции printValue , мы переходим к функции, и стрелка переместится в верхнюю часть тела printValue (строка 4).

Рисунок 4 – Положение маркера после выполнения захода в функцию printValue

Выполните шаг с заходом снова, чтобы выполнить открывающую скобку функции printValue , которая переместит стрелку на строку 5.

Рисунок 5 – Положение маркера после выполнения следующего шага с заходом

Выполните шаг с заходом снова, который выполнит инструкцию std::cout << value и переместит стрелку в строку 6.

Предупреждение

Поскольку operator<< реализован как функция, ваша IDE может вместо этого перейти к реализации operator<< .

Если это произойдет, вы увидите, как ваша IDE откроет новый исходный файл, а стрелка-маркер переместится в начало функции с именем operator<< (это часть стандартной библиотеки). Закройте только что открытый исходный файл, затем найдите и выполните команду отладки шаг с выходом (step out) (если вам нужна помощь, инструкции приведены ниже в разделе «Шаг с выходом (step out)»).

Теперь, поскольку std::cout << value выполнено, теперь мы должны увидеть, что в окне консоли появилось значение 5.

Выполните шаг с заходом снова, чтобы выполнить закрывающую скобку функции printValue . На этом этапе printValue завершает выполнение, и управление возвращается в main .

Вы заметите, что стрелка снова указывает на printValue !

Рисунок 6 – Положение маркера после завершения функции printValue

Хотя вы можете подумать, что отладчик намеревается снова вызвать printValue , на самом деле он просто сообщает вам, что он возвращается из вызова функции.

Выполните шаг с заходом еще три раза. На этом этапе мы выполнили все строки в нашей программе, поэтому мы закончили. Некоторые отладчики на этом этапе автоматически завершают сеанс отладки, некоторые – нет. Если ваш отладчик этого не делает, вам может потребоваться найти в меню команду Stop Debugging (остановить отладку) (в Visual Studio это находится в разделе Отладка (Debug) → Остановить отладку (Stop Debugging)).

Обратите внимание, что Остановить отладку для завершения сеанса отладки можно в любой момент процесса отладки.

Поздравляем, теперь вы пошагово выполнили программу и наблюдали за выполнением каждой строки!

Шаг с обходом (step over)

Как и шаг с заходом, команда шаг с обходом (step over) выполняет следующую инструкцию в обычном пути выполнения программы. Однако в то время как шаг с заходом будет входить в вызовы функций и выполнять их построчно, шаг с обходом выполнит всю функцию без остановки и вернет вам управление после выполнения этой функции.

Для пользователей Visual Studio

В Visual Studio к команде шаг с обходом (step over) можно получить доступ через меню Отладка (Debug) → Шаг с обходом (Step Over), или нажав клавишу F10 .

Для пользователей Code::Blocks

В Code::Blocks команда шаг с обходом называется Next line (следующая строка), и к ней можно получить доступ через меню Debug (Отладка) → Next line (Следующая строка), или нажав клавишу F7 .

Давайте посмотрим на пример, в котором мы делаем шаг с обходом вызова функции printValue :

Сначала используйте команду шаг с заходом, пока маркер выполнения не окажется в строке 10:

Рисунок 7 – Положение маркера перед выполнением функции printValue

Теперь выполните шаг с обходом. Отладчик выполнит функцию (которая выводит значение 5 в окно консоли), а затем вернет управление вам в следующей инструкции (строка 12).

Команда шаг с обходом предоставляет удобный способ пропустить функции, если вы уверены, что они уже работают, или не заинтересованы в их отладке прямо сейчас.

Шаг с выходом (step out)

В отличие от двух других пошаговых команд, шаг с выходом (step out) не просто выполняет следующую строку кода. Вместо этого он выполняет весь оставшийся код функции, которая выполняется в настоящее время, а затем возвращает управление вам, когда будет выполнен возврат из функции.

Для пользователей Visual Studio

В Visual Studio команду шаг с выходом можно выполнить через меню Отладка (Debug) → Шаг с выходом (Step Out), или нажав комбинацию клавиш Shift + F11 .

Для пользователей Code::Blocks

В Code::Blocks к команде шаг с выходом можно получить доступ через меню Debug (Отладка) → Step Out (Шаг с выходом), или нажав комбинацию клавиш Ctrl + F7 .

Давайте посмотрим на пример этого, используя ту же программу, что и выше:

Выполните команды шаг с заходом, пока не окажетесь внутри функции printValue с маркером выполнения в строке 4.

Рисунок 8 – Положение маркера в начале выполнения функции printValue

Затем выполните шаг с выходом. Вы заметите, что в окне вывода появится значение 5, и отладчик вернет вам управление после завершения функции (в строке 10).

Рисунок 9 – Положение маркера после выполнения шага с выходом в функции printValue

Эта команда наиболее полезна, когда вы случайно вошли в функцию, которую не хотите отлаживать.

Шагнули слишком далеко

При пошаговом выполнении программы вы обычно можете шагать только вперед. Очень легко случайно перешагнуть то место, которое вы хотели исследовать.

Если вы перешагнете намеченное место назначения, обычное дело – остановить отладку и снова ее перезапустить, соблюдая осторожность, чтобы на этот раз не пройти мимо цели.

Шаг назад

Некоторые отладчики (такие как Visual Studio Enterprise Edition и GDB 7.0) представили возможность пошагового выполнения, обычно называемую шагом назад или обратной отладкой. Цель шага назад – отмотать последний шаг назад, чтобы вы могли вернуть программу в предыдущее состояние. Это может быть полезно, если вы перешагнули цель, или если вы хотите повторно проверить только что выполненную инструкцию.

Реализация шага назад требует большой сложности со стороны отладчика (потому что он должен отслеживать отдельное состояние программы для каждого шага). Из-за сложности эта возможность еще не стандартизирована и зависит от отладчика. На момент написания (январь 2019 г.) ни Visual Studio Community Edition, ни последняя версия Code::Blocks не поддерживают эту возможность. Надеюсь, что в какой-то момент в будущем она попадет в эти продукты и станет доступной для более широкого использования.

Вам когда-нибудь нужно было отлаживать или профилировать исполняемый файл (файл .exe), для которого у вас нет исходного кода или вы не можете его собрать? Тогда наименее известный тип проекта Visual Studio, проект EXE, для вас!

В Visual Studio вы можете открыть любой EXE-файл как «проект». Просто перейдите в Файл -> Открыть -> Проект/Решение и перейдите к файлу .exe . Как если бы это был файл .sln . Visual Studio откроет этот EXE-файл как проект. Эта функция существует уже давно. Она работает на всех поддерживаемых в настоящее время версиях Visual Studio, и документация по ней находится на странице Отладка приложения, которое не является частью решения Visual Studio.

Отладка

Как и в обычном проекте, вы можете начать отладку с помощью F5, которая запустит EXE и подключит отладчик. Если вы хотите отладить запуск, вы можете запустить с помощью F11, который запустит EXE и остановится на первой строке пользовательского кода. Оба эти параметра доступны в контекстном меню для проекта EXE в окне Solution Explorer, как показано ниже:

Для отладки понадобятся символы, файлы PDB, для EXE и любых DLL, которые нужно отладить. Visual Studio будет следовать тому же процессу и попытается получить символы также, как и при отладке обычного проекта. Поскольку маловероятно, что файлы PDB были распространены вместе с EXE-файлом, возможно, вы захотите найти их в сборке или, что еще лучше, на сервере символов. Дополнительную информацию и рекомендации по использованию символов можно найти в этом блоге.

Для эффективной отладки вам также понадобится исходный код, который использовался для сборки EXE, или даже для нескольких файлов, которые вас интересуют. Вам нужно найти эти файлы и открыть их в Visual Studio. Если исходный код не совпадает с исходным кодом, который был собран, EXE Visual Studio предупредит вас, когда вы попытаетесь вставить точку останова, и точка останова не будет привязана. Это поведение может быть изменено в окне Settings peek window. В окне просмотра параметров щелкните текст ссылки Must match source, а затем установите флажок, чтобы разрешить несоответствующий источник, как показано ниже. Конечно, с несоответствующим источником вы никогда не знаете, что произойдет, так что используйте это только на свой страх и риск.

Если EXE был собран с SourceLink, то информация об источнике будет включена в PDB, и Visual Studio попытается загрузить источник автоматически. Это действительно хорошая причина использовать SourceLink с вашими проектами. Даже если у вас есть локальный набор, у вас может не быть той версии, которая использовалась для сборки двоичного файла. SourceLink — ваш надежный способ убедиться, что правильный источник связан с правильным двоичным файлом.

Если вы не можете получить исходный код, у вас еще есть несколько вариантов:

Компьютеры на базе Windows 10 поддерживают несколько способов запуска. Среднестатистические пользователи не придают этой опции значения, включая ПК в обычном режиме, когда доступны все основные службы. Но параллельно с этим существует режим отладки на операционной системе Windows 10, который может пригодиться опытным юзерам, желающим провести диагностику своего устройства.

Что такое режим отладки в Windows 10

Для определения того, что собой представляет данный режим, необходимо определить значение слова «отладка» («Debugging»). В сфере компьютерной техники ею называют процесс, позволяющий найти и устранить ошибки, связанные с работой ПК.

Режим отладки позволяет решить массу проблем – от небольших сбоев Windows 10 до полного отказа от работы. Впрочем, к нему следует обращаться только опытным пользователям, которые способны найти объяснение каждому своему шагу. В остальных случаях, когда речь идет о новичке, исключать возможность применения режима тоже нельзя. Но в такой ситуации важно изучить инструкцию по активации Debugging и способах его применения на практике.

Как его включить?

Чтобы приступить к поиску и устранению неисправностей, необходимо перейти в режим Debugging. Для этого понадобится открыть меню с разными вариантами загрузки по следующему алгоритму:

Перейдите в раздел «Обновление и безопасность», а затем – «Восстановление».

Под заголовком «Особые варианты загрузки» нажмите на кнопку «Перезагрузить сейчас».

На заметку. Также вы можете открыть дополнительное меню, зажав клавишу «Shift» при выборе варианта «Перезагрузка» в «Пуске».

В случае правильного выполнения указанных действий компьютер перезагрузится, а при следующем включении вы увидите синий экран с выбором действий. Можно нажать на кнопку «Продолжить», чтобы запустить ПК в стандартном режиме, но нас интересует Debugging, поэтому действуйте иначе:

Перейдите в раздел «Поиск и устранение неисправностей».

Выберите «Дополнительные параметры», а затем – «Параметры загрузки».

Найдите в списке пункт, отвечающий за отладку, и нажмите на клавишу, которая отвечает за ее активацию (как правило, это клавиша «F1»).

После этого устройство включится вместе с отладочным окном, которое поможет выполнить различные манипуляции для диагностики и решения проблем. Также в рассматриваемом режиме любые ошибки сохраняются в виде отдельных файлов «логов», аналогичным образом помогающих установить причины неполадок и своевременно устранить их.

Возможные проблемы

Щелкните ПКМ по иконке «Пуск».
Откройте Командную строку с правами Администратора.
Введите запрос «bcdedit /set advancedoptions true».

Следом произойдет перезапуск, и расширенные параметры откроются в принудительном порядке. Еще одна проблема связана с выходом из отладки. Чтобы компьютер включался в стандартной конфигурации, необходимо обработать запрос «deletevalue». Впечатать «bcdedit /deletevalue advancedoptions» в вышеупомянутой Командной строке или на появившемся синем экране выбрать опцию «Продолжить».

Отладка кода в Visual Studio происходит довольно просто, если сравнивать это т процесс с другими IDE. Плюс отладчик Visual Studio обладает довольно широкими возможностями и позволяет отлаживать различные технологии, а если имеющихся средств не хватает, то можно воспользоваться дополнениями.

Отладка кода — это один из самых важных процессов. Без отладки в свет не выходит ни одно нормальное приложение. Потому что , независимо от опыта разработчика, код не всегда работает так , как нужно. А иногда и вообще работает совершенно не так. Вот тут как раз и приходит на помощь отладчик, который позволит разобраться , что не так , и найти изъяны. Можно , конечно , много часов провести за самостоятельным выявлением багов, но отладчиком все-таки быстрее и проще.

В то же время отладка кода — это не волшебная палочка, которая быстренько найдет и исправит все недочеты вашего кода. Отладка — это процесс, при котором код пошагово выполняется в некой программе, например , в Visual Studio. В процессе выполнения идет поиск точек, где вы могли допустить ошибку. А вы в это время можете анализировать свой код и вносить необходимые правки для устранения «косяков».

Работа с отладчиком , даже с таким простым , как Visual Studio, требует определенных знаний и понимания , что там внутри происходит. Умение работать с отладчиком вам в любом случае пригодится, если вы хотите связать свою жизнь с разработкой ПО. В этой статье мы ознакомим вас с процессом отладки при помощи Visual Studio.

Отладка кода в Visual Studio

орфографические ошибки или опечатки,
неправильно подключенные API,
неправильное размещение последних корректировок в код,
и др.

ошибка компиляции;
ошибка преобразования типа;
код не поддерживает синтаксис;
и др .

Как запустить отладчик Visual Studio

Запустить саму программу Visual Studio.
Откр ыть код приложения, который необходимо отладить.
Потом при помощи нажатия клавиши «F5» запустить режим отладки. Также это можно сделать через меню, если нажать «Отладка», а потом «Начать отладку» .

последовательность исполнения кода;
работу памяти;
значение переменных и др.

Какая информация выводится отладчиком Visual Studio

В заключение

Отладка в Visual Studio дает возможность довольно быстро решить проблемы с вашим кодом. Да, без определенных знаний и понимания запустить и понять отладчик Visual Studio будет нелегко, но с опытом все станет понятнее. В разработке без отладки кода — путь в никуда , п отому что стабильность работы приложения — это залог его качества. И если на самом старте разработк и игнорировать этот процесс, то нет смысла идти дальше.

Мы будем очень благодарны

если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.

Читайте также: