調(diào)試技術(shù)與異常處理

1、第10章 調(diào)試技術(shù)與異常處理學習目標：掌握非中斷和中斷模式下程序的調(diào)試技術(shù)學會對程序運行中的錯誤進行處理10.1 程序的調(diào)試技術(shù) 程序中出現(xiàn)錯誤是在所難免的，雖然VS 2005的代碼編輯器能夠?qū)⒊绦蛑谐霈F(xiàn)的語法錯誤和可能出現(xiàn)的編譯錯誤自動檢測出來，但很多情況下，錯誤只在程序運行期間才發(fā)生。例如一個簡單的按鈕引用錯誤，代碼編輯器并不能自動檢測出來，而這卻很有可能引發(fā)程序的崩潰。使用VS 2005的調(diào)試技術(shù)，可以跟蹤應用程序的執(zhí)行狀況，對可能引發(fā)程序錯誤的代碼進行修改；另外，為了對可能發(fā)生錯誤的地方采取預防措施，程序員還可以編寫有足夠彈性的代碼來處理可能出現(xiàn)的程序異常。 調(diào)試應用程序的目的是為了查

2、看它們是否按照程序員希望的那樣來運行，如果不是，則修改它們。VS 2005的調(diào)試可以在兩種模式下進行：中斷模式和非中斷(正常)模式。 非中斷模式下的調(diào)試技術(shù)輸出調(diào)試信息：在程序運行期間可以通過在【輸出】窗口輸出信息來跟蹤程序的執(zhí)行狀況，以查看程序是否正常運轉(zhuǎn)，可以使用如下兩個命令：Debug.WriteLine()Trace.WriteLine() 這兩個命令的使用方法和Console.WriteLine()相似，唯一區(qū)別在于這兩個命令的字符串參數(shù)用戶輸出消息，不需要使用X語法插入變量值。另外，Debug.WriteLine()僅在調(diào)試模式下運行，而Trace.WriteLine()還可用于應

3、用程序的發(fā)布。實際上，Debug.WriteLine()甚至不能編譯為可發(fā)布的程序，在發(fā)布版本中，該命令會消失(應用程序一般包括兩個版本：調(diào)試版本和發(fā)布版本)。設置跟蹤點： 使用Debug.WriteLine()命令需要修改程序代碼，VS 2005提供了另外一種將信息輸出到【輸出】窗口的方法：設置跟蹤點，這種方法不需要修改代碼。將鼠標光標放置到要插入跟蹤點的代碼行上右擊(跟蹤點會在執(zhí)行該行代碼前進行處理)，在彈出菜單中選擇【斷點】|【插入跟蹤點】命令，在打開的【命中斷點時】對話框中，選中【打印消息】復選框，并在下面的文本框中輸入要輸出的字符串，單擊【確定】按鈕，包含該跟蹤點的代碼行左側(cè)將出現(xiàn)一

4、個紅色的菱形，該行代碼也將顯示為紅色。 如果要禁用或臨時禁用某個跟蹤點，可右擊該跟蹤點，從彈出菜單中選擇相應的命令。禁用的跟蹤點在代碼編輯器中顯示為菱形框，而不是實心菱形。可通過【斷點】窗口快速查看應用程序中所有的跟蹤點。 中斷模式下的調(diào)試技術(shù)中斷模式下的調(diào)試是指先暫停應用程序的執(zhí)行，再進行調(diào)試，或者注上標記，以便以后進行分析。斷點的作用和添加方式進入中斷模式跟蹤變量值單步執(zhí)行代碼調(diào)用堆棧斷點是應用程序在調(diào)試時自動進入中斷模式的標記，通過它們，可以：在遇到斷點時，立即進入中斷模式；在遇到斷點時，如果布爾表達式的值為True，則進入中斷模式；遇到某斷點的次數(shù)達到一定程度后，進入中斷模式；在遇到某

5、斷點時，如果自從上次遇到該斷點以來變量的值發(fā)生了變化，就進入中斷模式；將字符串信息輸出到調(diào)試窗口中，或者執(zhí)行一個宏。添加斷點 刪除斷點 設置斷點條件 設置斷點命中次數(shù)當應用程序的斷點被觸發(fā)時，便自動進入中斷模式，中斷的代碼行將呈黃色高亮顯示。除此之外，進入中斷模式最簡單的方式是在調(diào)試應用程序時，單擊調(diào)試工具欄的【暫?！堪粹o。在VS 2005環(huán)境下調(diào)試應用程序時，可以利用其提供的工具來跟蹤和監(jiān)視變量的值：運行應用程序，程序?qū)⒃谠摂帱c位置進入中斷模式，用鼠標指向該行代碼中的變量名，系統(tǒng)將自動就會出現(xiàn)一個黃色的工具提示，顯示該變量的信息，包括變量的當前值。還可以高亮顯示整個表達式，以相同的方式查看表

6、達式的值，對于比較復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如數(shù)組、枚舉等，還可以擴展工具欄中的提示，查看其中元素的值。調(diào)試界面底部左側(cè)的3個窗口在調(diào)試時非常有用，可以在中斷模式下，在跟蹤并監(jiān)控應用程序的變量值。每個窗口都包含了一個變量列表，提供了變量的名稱、值和類型等信息?！揪植孔兞俊看翱陲@示了作用域內(nèi)的所有變量，可在該窗口編輯變量的值，該值可以有效繞過前面代碼中的對變量的賦值，只需在【值】列對應的位置輸入一個新值即可?！颈O(jiān)視】窗口可用于監(jiān)視特定變量或涉及變量的表達式，只需在【變量】列輸入變量名或表達式，就可以查看它們的結(jié)果，還可以在【監(jiān)視】窗口中訪問變量的各種結(jié)果，顯示變量在斷點之間的變化情況。進入中斷模式后，利用

7、調(diào)試工具欄的按鈕可以實現(xiàn)語句的單步執(zhí)行，即一次執(zhí)行一條語句。如果要查看應用程序在運行時的每個執(zhí)行步驟，可以單擊【逐語句】按鈕，應用程序?qū)⒅鹦袌?zhí)行；如果要跳過代碼塊(如方法、循環(huán)等)，可以單擊【逐過程】按鈕，應用程序?qū)⑻龇椒ɑ蜓h(huán)，直接執(zhí)行后面的語句；如果對執(zhí)行的方法代碼體不感興趣，可以單擊【跳出】按鈕，返回調(diào)用該方法的語句。在含有語義錯誤的代碼中，使用單步調(diào)試是十分有效的，當執(zhí)行到有錯誤的代碼時，錯誤就會像正常運行程序的那樣發(fā)生。在這個過程中，可以監(jiān)視數(shù)據(jù)，看看在什么地方出錯?！菊{(diào)用堆?！课挥赩S 2005程序運行環(huán)境的右下側(cè)，該窗口描述了應用程序是如何執(zhí)行到當前位置的，也就是說，顯示了程序

8、的調(diào)用記錄。如果雙擊其中一項，就會移動到相應的位置，跟蹤代碼執(zhí)行到當前位置的過程。在第一次檢測錯誤時，該窗口非常有用，可以用來查看錯誤發(fā)生的情況，對于常用函數(shù)中出現(xiàn)的錯誤，該窗口有助于找到錯誤的源頭。10.2 處理異常 異常是程序中產(chǎn)生的錯誤，或者在運行期間由代碼調(diào)用產(chǎn)生的錯誤。這里的“錯誤”定義比較含糊，因為我們不能肯定錯誤會不會發(fā)生，例如方法的參數(shù)和傳遞過來的參數(shù)類型不一致等都可能引發(fā)異常。此時，最好的方法就是預料可能出現(xiàn)的錯誤，編寫足夠強壯的代碼以處理這些錯誤，而不必中斷程序的運行。 .NET Framework提供了許多處理異常的類，它們在命名空間中定義，大多數(shù)異常的名稱都說明了它們的

9、用途，例如“IOException”定義I/O錯誤時引發(fā)的異常，“IndexOutOfRangeException”定義數(shù)組下標越界引發(fā)的異常等。 trycatchfinallyC#語言提供了結(jié)構(gòu)化異常處理(SHE，Structured Exception Handling)的語法，關(guān)鍵字可以標記出處理異常的代碼和命令，如果發(fā)生異常，就使用這些代碼來處理異常。用于處理異常的3個關(guān)鍵字是try、catch、finally，它們都有一個關(guān)聯(lián)的代碼塊，必須在連續(xù)的代碼行中使用。private void OpenFileDialog() try richTextBox.Clear(); this.Te

10、xt = this.filename; richTextBox.Text = File.ReadAllText(this.filename); catch(IOException ex) MessageBox.Show(ex.Message, "編輯器", MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation); 上訴代碼中沒有使用finally塊，也可以只有try塊和finally塊，而沒有catch塊，或者一個try塊和多個catch塊。它們的用法如下。try塊：提供產(chǎn)生或?qū)е庐惓５拇a；catch塊：提供發(fā)生異常時要執(zhí)行的代

11、碼。catch塊可以包含參數(shù)，以響應特定的異常類型，因而可以提供多個catch塊，也可以不包含任何參數(shù)，以響應所有的異常；finnaly塊：提供總是會執(zhí)行的代碼。如果沒有產(chǎn)生異常，就在try塊之后執(zhí)行，如果處理了異常，就在catch塊之后執(zhí)行，或者在未處理的異常中斷應用程序之前執(zhí)行。在try塊中的代碼發(fā)生異常后，事件的發(fā)生順序如下： try塊在發(fā)生異常的地方中斷程序的運行。如果有catch塊，就檢查該塊是否匹配所發(fā)生的異常類型，如果匹配，就執(zhí)行它所包含的代碼，如果提供有finally塊，就繼續(xù)執(zhí)行finally塊中的代碼；如果該catch塊與發(fā)生的異常不匹配，就檢查是否有其他的catch塊與發(fā)

12、生的異常匹配，如果有就執(zhí)行，然后繼續(xù)執(zhí)行finally塊(前提是提供了該塊)，如果沒有就直接執(zhí)行finally塊中的代碼(如果沒有catch塊，程序中就必須有finally塊)。 列出和配置異常.NET Framework包含許多異常類型，可以通過對它們進行配置，使得在代碼中自由產(chǎn)生和處理此類異常，甚至在復雜的應用程序中捕獲。選擇【調(diào)試】|【異?！棵睿蜷_【異?！繉υ捒?，可通過該對話框查看和編輯可用的異常。【異常】對話框中的異常按照類別和.NET庫命名空間列出，展開“Common Language Runtime Exceptions”|“System”節(jié)點，便可以查看System命名空間中的所有異常。每個異常度可以使用右邊的復選框來加以配置。選中某個異常對應【引發(fā)】列的復選框，當應用程序發(fā)生此類異常時，便會中斷調(diào)試器；選中【用戶未處理的】列的復選框，當應用程序發(fā)生此類異常時，如果用戶沒有編寫處理程序，應用程序便會忽略該異常。不過，在大多情況下，使用VS 2005默認的配置就已經(jīng)足夠了。 處理異常時的注意事項引發(fā)和處理異常時，應用程序?qū)⒑馁M大量的系統(tǒng)資源和執(zhí)行時間。引發(fā)異常只是為了處理確實異常的情況，而不是為了處理可預知的事件或流控制。例如如果方法參數(shù)無效，而應用程序需要使用有效的參數(shù)來調(diào)用方法，無效的方法參數(shù)意味著出現(xiàn)了異常情況，此時便需要引發(fā)和處理異常。相反，用戶偶爾會輸入