Debugging Tools for Windows

源碼模式調(diào)試

如果可以分析源代碼而不是反匯編二進(jìn)制代碼，調(diào)試程序會更加容易一些。

當(dāng)源代碼是 C 、 C++ 或匯編語言時(shí)， WinDbg 、 CDB 和 KD 可以在調(diào)試中使用它們。

編譯的要求

要進(jìn)行源碼調(diào)試，必須讓編譯器或鏈接器在構(gòu)建二進(jìn)制文件時(shí)生成符號文件 ( .pdb 文件 ) 。這些符號文件保存了二進(jìn)制指令和源碼行之間的對應(yīng)關(guān)系。

另外，調(diào)試器必須能夠訪問源碼文件，因?yàn)榉栁募胁⒉话瑢?shí)際的源代碼文本。

如果這些都滿足，編譯器和鏈接器還不能對代碼進(jìn)行優(yōu)化。如果代碼經(jīng)過優(yōu)化，在源碼調(diào)試時(shí)訪問局部變量會變得很困難，有時(shí)候幾乎是不可能的。如果使用 Build 實(shí)用程序作為編譯器和鏈接器，可以將 MSC_OPTIMIZATION 宏設(shè)置為 /Od /Oi 來避免優(yōu)化。

定位符號文件和源碼文件

在源碼模式下調(diào)試，調(diào)試器必須能夠找到源碼文件和符號文件。更多信息，查看 設(shè)置路徑和加載文件 。

開始源碼調(diào)試

只要調(diào)試器擁有當(dāng)前被調(diào)試線程的正確的符號和源碼文件，就可以顯示源碼信息。

如果使用調(diào)試器啟動一個(gè)新的用戶模式程序，在 Ntdll.dll 加載程序時(shí)初始斷點(diǎn)就會觸發(fā)。由于調(diào)試器不能訪問 Ntdll.dll 的源碼文件，所以這時(shí)不能訪問應(yīng)用程序的源碼信息。

要將程序計(jì)數(shù)器移動到程序的開始位置，可以在二進(jìn)制代碼入口點(diǎn)設(shè)置斷點(diǎn)。在 調(diào)試器命令窗口 輸入下面的命令。

bp?main
g

之后，程序會被加載起來并在進(jìn)入 main 函數(shù)時(shí)停止。 ( 當(dāng)然，可以使用任何入口點(diǎn)，而不僅僅是 main 。 )

如果程序拋出一個(gè)異常，它會中斷到調(diào)試器中。這時(shí)源碼信息是可用的。但是，如果通過 CTRL+C 、 CTRL+BREAK 或 Debug?|?Break 命令來中斷，調(diào)試器創(chuàng)建了一個(gè)新線程，所以不能看到源代碼。

當(dāng)?shù)竭_(dá)具有源碼文件的線程時(shí)，在調(diào)試器命令窗口中就可以執(zhí)行源碼調(diào)試命令了。如果使用 WinDbg ， Source 窗口 會出現(xiàn)。如果已經(jīng)通過點(diǎn)擊 File 菜單的 Open Source File 打開了源碼窗口，

在 WinDbg GUI 中進(jìn)行源碼調(diào)試

如果使用 WinDbg ，當(dāng)程序計(jì)數(shù)器運(yùn)行到調(diào)試器擁有源碼信息的代碼時(shí)，一個(gè)源碼窗口會出現(xiàn)。

WinDbg 為用戶或它自己打開的每個(gè)源文件顯示一個(gè)源碼窗口。關(guān)于該窗口的文本屬性的更多信息，查看 Source 窗口 。

之后可以單步執(zhí)行程序、執(zhí)行到斷點(diǎn)或執(zhí)行到光標(biāo)。關(guān)于單步和跟蹤命令的更多信息，查看 控制目標(biāo) 。

源碼模式調(diào)試時(shí)，如果單步執(zhí)行程序，合適的源碼窗口會移動到前臺。因?yàn)閼?yīng)用程序執(zhí)行中也會調(diào)用到一些 Microsoft Windows 函數(shù)，這時(shí)調(diào)試器可能會將 反匯編窗口 移 到前臺 ( 因?yàn)檎{(diào)試器不能訪問這些函數(shù)的源碼 ) 。當(dāng)程序計(jì)數(shù)器又返回到已知的源碼文件，相關(guān)的源碼窗口又會被激活。控制應(yīng)用程序執(zhí)行時(shí)， WinDbg 將源碼 窗口和匯編窗口中所在的位置用綠色高亮。設(shè)置了斷點(diǎn)的行為紅色 ( 啟用的斷點(diǎn) ) 、黃色 ( 禁用的斷點(diǎn) ) 或紫色 ( 如果當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器是斷點(diǎn)位置 ) 。源代碼會根據(jù) 對語言的分析進(jìn)行著色。如果已經(jīng)選中了源碼窗口，則可以將鼠標(biāo)移動到符號上來查看它的值。關(guān)于這些特性的信息以及如何控制它們，查看 Source 窗口 。

在 WinDbg 中激活源碼調(diào)試，可以使用 L+t 命令、點(diǎn)擊 Debug 菜單的 Source Mode 或在工具欄點(diǎn)擊 Source mode on 按鈕 ( ) 。

源碼模式激活時(shí)，狀態(tài)欄的 ASM 指示器會變?yōu)榛疑?

源碼模式下單步執(zhí)行某個(gè)函數(shù)時(shí)，可以查看或修改它的任何局部變量的值。更多信息，查看 讀寫內(nèi)存 。

調(diào)試器命令窗口中的源碼調(diào)試

如果使用 CDB ，則沒有單獨(dú)的源碼窗口。但是，在單步執(zhí)行源碼時(shí)還是可以查看運(yùn)行的情況。

使用 CDB 源碼調(diào)試之前，必須通過 .lines?(Toggle Source Line Support) 命令加載源碼行符號，或者使用 -lines 命令行選項(xiàng) 啟動調(diào)試器。

如果使用了 l l+t 命令，則每次單步執(zhí)行一行源碼。使用 L-t 來一次執(zhí)行一條匯編指令。如果使用 WinDbg ，該命令和選中或清除 Debug 菜單上的 Source Mode 或使用工具欄菜單的效果一樣。

? l+s 命令在提示符顯示當(dāng)前的代碼行和行號。如果只想顯示行號，使用 l+l 。

如果使用 l+o 和 l+s ，在單步執(zhí)行時(shí)只會顯示源碼行。程序計(jì)數(shù)器、匯編碼和寄存器信息都不會顯示。這種顯示類型使得可以快速通過源碼來單步調(diào)試而不會看到除了源碼之外的東西。

用 lsp?(Set Number of Source Lines) 命令來指定單步或者執(zhí)行程序時(shí)顯示的源碼行數(shù)。

下面的命令序列是一種單步執(zhí)行源碼文件的有效方式。

.lines???????? 啟用源碼行信息
bp?main??????? 設(shè)置初始斷點(diǎn)
l+t??????????? 按源碼行進(jìn)行單步
l+s??????????? 命令窗口中顯示源碼行
g????????????? 運(yùn)行程序，直到 "main" 函數(shù)
pr???????????? 執(zhí)行一行源碼，并將寄存器切換為不顯示
p????????????? 執(zhí)行一行源碼 ?

因?yàn)? ENTER 會重復(fù)最后一條命令，所以現(xiàn)在可以通過 ENTER 鍵來單步調(diào)試程序了。每一步都會有源碼行、內(nèi)存偏移和匯編代碼顯示出來。

關(guān)于反匯編顯示的更多信息，查看 匯編模式調(diào)試 。

當(dāng)顯示匯編代碼時(shí)，在每行右邊末尾會顯示出任何訪問到的內(nèi)存位置。用 d* (Display Memory) 和 e* (Enter Values) 命令來查看或修改這些位置的值。

如果需要查看每條匯編代碼來確認(rèn)偏移或內(nèi)存信息，使用 l-t 來以匯編指令單步而不是用源碼。源碼行信息仍然可以顯示出來。每行源碼和一條或多條匯編指令對應(yīng)。

所有這些命令在 WinDbg 和 CDB 中都可用。可以使用這些命令來在 WinDbg 的 調(diào)試器命令窗口 查看源碼，而不是在源碼窗口中。

源碼行和偏移

使用表達(dá)式求值器來確定和指定源碼行關(guān)聯(lián)的偏移位置也可以進(jìn)行源碼調(diào)試。

下面的命令顯示一個(gè)內(nèi)存偏移。

??` [[ module ! ] filename ][ : linenumber ] ` ?

如果省略 filename ，調(diào)試器會搜索和當(dāng)前程序計(jì)數(shù)器位置符合的代碼。

不管當(dāng)前使用的基數(shù)是什么，如果沒有添加 0x 前綴，調(diào)試器認(rèn)為 linenumber 是 10 進(jìn)制數(shù)。如果省略了 linenumber ，表達(dá)式的值為和源碼文件關(guān)聯(lián)的可執(zhí)行文件初始地址。

CDB 中只有在使用了 .lines 命令或 -lines 命令行選項(xiàng)來加載源碼行符號時(shí)才能識別該語法。

該技術(shù)非常有用，因?yàn)椴还墚?dāng)前的程序計(jì)數(shù)器指向什么地方都可以使用。例如，可以使用下面這樣的命令來預(yù)先設(shè)置斷點(diǎn)。

bp?`source.c:31`?

更多信息，查看 源碼行語法 和 使用斷點(diǎn) 。

源碼模式下的單步和跟蹤

以源碼模式調(diào)試時(shí)，單行代碼種可能有多個(gè)函數(shù)調(diào)用。不能使用 p 和 t 來分開這些調(diào)用。

例如，在下面的命令中， t 命令會單步進(jìn)入 GetTickCount 和 printf ，而 p 命令會單步步過兩個(gè)調(diào)用。

printf(?"%x\n",?GetTickCount()?);

如果在跟蹤進(jìn)入其他調(diào)用時(shí)想步過某個(gè)調(diào)用，用 .step_filter (Set Step Filter) 來指定步過哪些調(diào)用。

可以使用 _step_filter 來跳過框架函數(shù) ( 例如，對微軟基本類庫 (Microsoft Foundation Classes,MFC) 或活動模板庫 (ATL) 的調(diào)用 ) 。

??2008?Microsoft Corporation
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Debugging Tools for Windows
August 24, 2008
翻譯：NetRoc

Build machine: CAPEBUILD

WinDbg 源碼模式調(diào)試