8.2 高级调试技巧

8.2.1 远程调试

远程调试是Visual Studio的一个强大功能，当你的程序在其他计算机上运行时，可以通过远程调试来正常地调试程序。Xcode 4.2版本也有一个WiFi调试功能，类似于远程调试，但由于不稳定，在之后的版本中被移除了。

远程调试功能强大，但操作起来并不麻烦，首先需要在目标机器以管理员身份运行远程调试监视器，可以在Visual Studio的安装目录下找到，如图8-15所示。

图8-15 监视器目录

x64和x86分别对应64位和32位的操作系统，将目录复制到目标机器，然后运行目录下的msvsmon.exe，启动监视器后，可以在工具→选项中设置调试的端口、身份验证模式、空闲时间等属性，如图8-16所示。如果不在同一个内网，需要选择“无身份验证”模式，使用该模式是存在一定风险的。

图8-16 设置远程调试监视器

服务器就绪后，可以在Visual Studio中选择“调试”→“附加到进程”命令，在弹出的“附加到进程”对话框中，选择“传输”下拉列表框中的“远程（无身份验证）”选项，然后在“限定符”中输入远程的IP和端口，按Enter键之后会刷新出可以挂载的进程列表，再选择目标计算机中要调试的程序，即可进行调试，如图8-17所示。

图8-17 附加到远程进程

需要注意的是本地的代码和pdb文件需要与我们要调试的目标程序匹配，否则无法进行断点调试。所以在发布一个调试版本时，最好打一个分支或者将项目保存一份，然后不再修改。当不需要远程调试时，应该将远程调试监视器及时关闭，在需要调试时再开启。

8.2.2 coredump调试

如果不方便进行远程调试，而又希望获得程序崩溃时的堆栈等信息，那么可以使用Windows系统的coredump进行调试，Linux系统也有该机制。

在程序崩溃时会自动生成coredump, Windows系统下需要设置一下，在“系统属性”对话框中单击“启动和故障恢复”栏的“设置”按钮，在弹出对话框中选择“核心内存转储”选项，如图8-18所示。而Linux系统下则只需要执行一条ulimit -c unlimited命令即可。

图8-18 生成coredump

单击“写入调试信息”下的下拉按钮，可以选择“核心内存转储”，选择完之后还可以设置coredump文件存放的路径。也可以在Windows的任务管理器中，右击选择崩溃的进程，然后选择创建转储文件，如图8-19所示。

图8-19 生成转储文件

找到生成的DMP文件并双击，会启动Visual Studio，选择右侧的仅限本机进行调试按钮，Visual Studio会自动加载项目和pdb文件（项目不能修改或移动），然后就可以定位到程序崩溃时的堆栈了，读者可以自己写一段崩溃的代码测试一下。

8.2.3 使用Bugly捕获崩溃堆栈

前面介绍了Windows下崩溃堆栈的获取方法，但是Cocos2d-x做的并不是Windows游戏，而是手机游戏，所以这里介绍一个专门监控Android和iOS平台下崩溃信息的库Bugly。这是腾讯提供的一个第三方库，在Cocos2d-x下可以很方便地使用，网址为https://bugly.qq.com/cocossdk。官方文档很清楚地介绍了如何接入，以及如何使用。

登录Bugly可以看到所有的崩溃上报，有哪些地方崩溃了，崩溃了多少次，影响了多少个用户，用户的设备是什么型号，崩溃的时间，剩余的内存和磁盘空间等。在首页会有BUG列表，可以进行版本的筛选，只查看最新版本的崩溃信息，也可以只查看某渠道的崩溃信息，以及指定时间内的崩溃信息。

如图8-20是BUG的详情页面，左侧的列表为同样的BUG的多次上报记录，下方的“出错线程”面板显示了崩溃堆栈，除了C++的崩溃，Lua的崩溃也会有详细的堆栈，“系统日志”面板则上报了崩溃时输出的日志，使用CCLOG打印出的信息会被上报到这里（但日志条数有数量限制）。

图8-20 BUG详情页面

8.2.4 命中断点

断点是调试程序最核心的功能之一，当我们命中了一个断点之后，程序会中断，然而断点只能中断吗？当然不是，我们可以让断点在命中之后不中断，而是执行某些操作，如打印出当前的某些变量或者堆栈等。Visual Studio中可以在断点上右击选择命中条件，会弹出如图8-21所示对话框，在其中选择“打印信息”后可以输入所要打印的信息。

图8-21 命中断点设置

我们可以输入$开头的特殊关键字，如$PID、$CALLSTACK等，也可以输入一个变量或表达式，用{}包裹住，命中断点时会打印出变量或表达式的值。选择“继续执行”可以让断点命中之后继续执行，而不是中断。

需要注意的是设置了命中断点之后，程序运行的效率会降低不少，而且前面设置的条件断点会失效，但可以在代码中添加一个条件判断，在条件判断成功后执行一行代码，在这行代码中设置命中条件，也可以起到过滤的作用。

Xcode在命中断点之后可以执行的处理更为丰富，而且与命中条件并不冲突，在命中断点之后，可以执行以下动作。

❑ AppleScript执行一段Apple脚本，AppleScript是Apple推出的一门强大的脚本语言。

❑ Capture GPU Frame捕获当前GPU所绘制的帧，用于辅助图形调试。

❑ Debugger Command可以执行lldb的调试命令，如使用bt命令输出当前堆栈。

❑ Log Message可以在调试窗口输出一个消息，可以用@var@来打印表达式。

❑ Shell Command可以执行一个shell指令。

❑ Sound可以让Xcode播放一个系统声音。

如图8-22所示，通过单击右侧的“+”按钮，可以添加多个Action。选中最下方Options后的复选框，还可以让断点命中之后继续执行，而不是中断。

图8-22 Xcode编辑断点

8.2.5 数据断点

Visual Studio的数据断点可以设置一个地址，当这个地址对应的内存被修改时断住。当我们发现某个地址被莫名其妙地修改时，就可以借助数据断点来定位问题，选择“调试”→“新建断点”→新建数据断点”命令，可以打开数据断点的设置对话框，如图8-23所示。

图8-23 数据断点

有时候我们会碰到一种越界访问的BUG，当出现了这样的BUG，并且程序没有立刻崩溃时，问题就变得很隐蔽了，可能会在任何正常的地方崩溃，如一个vector的push_back()方法，并且同一个问题导致的崩溃可能每一次都不一样，如果没有经验，那么这种BUG解决起来就非常痛苦了。

由于C/C++操作指针或者数组时很容易越界，越界之后访问的可能是某个类的内部结构，当对越界的内存进行写入操作时，就会破坏这些类的内部结构，从而导致崩溃。由于崩溃的地方与崩溃的原因毫无关系，所以这类问题比较难以解决，当发现不应该崩溃的代码莫名其妙地崩溃时，就要看看是否出现了越界操作。下面是常见的越界操作。

        //首先定义了数组，然后对数组进行初始化，实际上这个初始化是对a的第65个元素赋值，很有
        隐蔽性
        char a[64];
        a[64] = { 0 };
        //内存复制，dst没有足够的内存空间或复制的长度错误，会覆盖dst后面的内存
        memcpy(dst, src, sizeof(src));
        //还是内存复制，原本应该复制到buffer->data的，但是直接复制到了buffer
        buffer->data = new char[len];
        memcpy(buffer, src, len);
        //字符串格式化，参数传漏或缓冲区不够大，都可能导致溢出，应该使用snprintf
        sprintf(buf, "%s, %d, %s", str1, num1);

除了使用数据断点监视指定的内存是否被修改，还可以在崩溃处逆推，检查前方的代码是否存在类似上述的问题，特别是指针相关的操作。

另外还可以用排除法，屏蔽掉部分代码来分析问题，还可以通过svn或git来分析是哪个版本提交的代码之后导致的问题，缩小查找范围。利用这些经验，以后再碰到了莫名其妙的问题之后就不至于手足无措了。

8.2.6 即时窗口

即时窗口是Visual Studio提供的一个实时调试窗口，可以在即时窗口输入指令来打印变量、执行语句以及计算表达式等，如图8-24所示。

图8-24 即时窗口

之所以提供这么一个即时窗口，是因为其真的非常灵活，例如，当我们希望分析一块内存，这块内存是由各种数据结构组成的，通过即时窗口可以很方便地检查这些结构的赋值是否正确，如服务器下发了一块内存数据，对应的一系列结构体。此外，在分析的时候还可以执行各种表达式和语句，包括直接执行一些成员函数，用于对代码进行单元测试也是非常不错的。

在Xcode下的输出窗口，也属于可以实时进行调试的窗口，它是一个lldb命令行窗口，lldb类似GDB，是一个强大的命令行调试工具，详情读者可以查阅官方的这篇lldb初学者教程，网址为http://lldb.llvm.org/tutorial.html。

8.2.7 多线程调试

当调试多线程程序时，它们执行的同一段代码可能会被多次中断，如果希望只针对某一个线程进行调试，则可以在断点上右击，在快捷菜单中选择“添加断点筛选器”命令，在弹出的对话框中设置线程ID的筛选条件，如图8-25所示。

图8-25 设置断点筛选器

8.2.8 性能调试

Visual Studio和Xcode都提供了强大的性能分析工具，帮助解决性能问题，Visual Studio中可以使用菜单上的“分析”→“性能与诊断”命令，运行性能向导，如图8-26所示。

图8-26 性能与诊断

单击“开始”按钮，然后一直选择下一步，就会将程序运行起来，运行一段时间结束程序后，Visual Studio会自动生成分析报告。

我们可以选择CPU采样，也可以选择检测函数执行的耗时，单击生成的分析报告，可以查看耗时最多的函数，并标识出函数对应的代码视图。通过这个视图，可以轻易地分析出哪些方法的性能消耗比较大，从而有针对性地进行优化。双击左右两侧的蓝色函数窗口，可以在函数堆栈中上下切换，观察消耗，如图8-27所示。

图8-27 性能分析详情

Xcode的性能分析工具更加强大，Xcode的Instruments提供了一系列的分析工具，除了性能分析之外，还有内存泄漏、GPU、动画、网络、系统I/O等一系列的分析工具，在Xcode中选择Product→Profile命令，会弹出如图8-28所示的界面，在界面中选择Time Profiler。

图8-28 Instruments

在Xcode菜单中选择Open Developer Tools→Instruments命令，也可以打开Instruments界面，但在这里打开只能附加在已运行的进程中，而通过Product→Profile这种方式打开则是调试当前程序。

选择Time Profile之后，会弹出Time Profile的信息界面，如图8-29所示。单击左上角的红色圆圈按钮（不是关闭），之后会开始性能分析，然后改按钮变为黑色的方块形状，其旁边的按钮可以暂停程序。

图8-29 CPU性能分析

在CPU Usage的右侧会出现CPU使用的曲线图，曲线图直观地反映了程序运行时CPU的占用情况。曲线图的下方罗列了性能消耗最多的函数，单击这些函数我们可以一点一点打开，观察该函数执行的消耗点，也可以用鼠标在曲线图上单击，框选某一段时间，观察指定时间内的性能消耗，默认统计的是整个程序运行周期中的性能消耗。