怎样在VSCode中调试C++程序
或许本文是该系列最后一篇文章，可以通过一下文章阅读本系列以往的的章节
1.Linux中编译C++代码的g++工具，以及g++的常用操作指令
1. 概述
VSCode 是目前最热门的IDE之一，在本节，我们将介绍怎样在 VSCode 中进行 C++ 程序的调试。在开始之前，需要通过 VSCode官网下载对应操作系统的最新版本，并安装到自己的电脑上。
这篇文章并不会涉及 VSCode 的基本操作，比如创建项目、安装插件、设置 等等的知识。如果你还不熟悉 VSCode ，建议先了解 VSCode 的基本使用方法。但如果你之前没有使用 CSCode 而是使用其他的开发工具，VSCode 对你来说上手也会很快。
2. 准备源代码
使用 src/08_demo 目录作为源码目录，并添加如下图的文件
该程序模拟了一个士兵用枪装子弹，并进行射击的程序。相关源码内容以及cmake配置文件如下
2.1. include/Gun.h 文件
#pragma once
#include <string>
class Gun
{
private:
int _bullet_count;
std::string _type;
public:
Gun(std::string type)
{
this->_bullet_count = 0;
this->_type = type;
}
void addBullet(int bullet_num);
bool shoot();
};2.2. include/Solider.h 文件
#pragma once
#include <string>
#include "Gun.h"
class Solider
{
private:
std::string _name;
Gun *_ptr_gun;
public:
Solider(std::string name);
~Solider();
void addGun(Gun *ptr_gun);
void addBullectToGun(int num);
bool fire();
};2.3. src/Gun.cpp 文件
#include "Gun.h"
#include "iostream"
using namespace std;
void Gun::addBullet(int bullet_num)
{
this->_bullet_count += bullet_num;
}
bool Gun::shoot()
{
if (this->_bullet_count <= 0)
{
cout << "There is no bullet!" << endl;
return false;
}
this->_bullet_count -= 1;
cout << "shoot success" << endl;
return true;
}2.4. src/Solider.cpp 文件
#include "Solider.h"
Solider::Solider(std::string name)
{
this->_name = name;
this->_ptr_gun = nullptr;
}
void Solider::addGun(Gun *ptr_gun)
{
this->_ptr_gun = ptr_gun;
}
void Solider::addBullectToGun(int num)
{
this->_ptr_gun->addBullet(num);
}
bool Solider::fire()
{
return this->_ptr_gun->shoot();
}
Solider::~Solider()
{
if (this->_ptr_gun == nullptr)
{
return;
}
delete this->_ptr_gun;
this->_ptr_gun = nullptr;
}2.5. main.cpp 文件
#include "Gun.h"
#include "Solider.h"
void test()
{
Solider sanduo("xusanduo");
sanduo.addGun(new Gun("AK47"));
sanduo.addBullectToGun(20);
sanduo.fire();
}
int main(int argc, char const *argv[])
{
test();
return 0;
}2.6. CMakeLists.txt 文件
# 指定cmake版本
cmake_minimum_required(VERSION 3.0)
# 设置项目名称
project(SOLIDERFIRE)
# 添加编译参数
set(CMAKE_CXX_FLAGS "${CMAKE_CXX_FLAGS} -g -O2 -Wall")
# 设置代码构建级别为 Debug 方式
set(CMAKE_BUILD_TYPE Debug)
# 包含目录
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/include)
# 编译
add_executable(a.out main.cpp src/Gun.cpp src/Solider.cpp)3. 安装VSCode插件
3.1. C/C++ 插件
该插件支持 C/C++ 代码的提示、C++程序调试 以及 C++源码的阅读，是 VSCode 的官方插件
插件地址: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-vscode.cpptools
3.2. CMake 插件
该插件支持 CMake 配置文件的高亮代码、语法提示
插件地址: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=twxs.cmake
3.3. CMake Tools 插件
该插件也是 VSCode 的官方插件，提供 CMake 工具相关功能的支持
插件地址: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-vscode.cmake-tools
4. 配置调试
4.1. 创建调试配置文件
准备好源代码并且安装好插件之后，我们可以打开 VSCode 的 调试(debug) 菜单栏，如下图
通过点击图示中的菜单创建 VSCode 的C++调试(debug)配置文件，此时在 .vscode 目录下创建一个名为 launch.json 的配置文件，我们将基于该文件定义debug 相关配置，默认的文件内容如下
{
// Use IntelliSense to learn about possible attributes.
// Hover to view descriptions of existing attributes.
// For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "(gdb) 启动",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "输入程序名称，例如 ${workspaceFolder}/a.out",
"args": [],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${fileDirname}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "为 gdb 启用整齐打印",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
]
}
]
}4.2. 关键参数：
program: 该配置的值指向带调试信息的二进制程序。我们最终将编译生成的程序放在 build 目录中，所以这里可以填写 ${workspaceFolder}/build/a.out。
preLaunchTask: 该参数定义调试器启动之前的执行任务。默认配置文件中并不包含该参数，我们需要手动添加，用于自动编译变更后的 C++ 代码。
4.3. 创建任务文件
通过 terminal -> Configure Default Build Task 菜单，并选择 Create tasks.json file from template -> Others 选项创建任务配置文件，文件创建位置为 .vscode/tasks.json，默认配置内容如下
{
// See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
// for the documentation about the tasks.json format
"version": "2.0.0",
"tasks": [
{
"label": "echo",
"type": "shell",
"command": "echo Hello"
}
]
}我们需要将任务配置文件修改为如下内容
{
// See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
// for the documentation about the tasks.json format
"version": "2.0.0",
"options": {
"cwd": "${workspaceFolder}/build"
},
"tasks": [
{
"type": "shell",
"label": "cmake",
"command": "cmake",
"args": [
".."
]
},
{
"label": "make",
"group": {
"kind": "build",
"isDefault": true
},
"command": "make",
"args": []
},
{
"label": "build",
"dependsOrder": "sequence",
"dependsOn": [
"cmake",
"make"
]
}
],
}在以上的任务配置内容中，我们定义了三个任务。首先是定义了 cmake 预编译指令，其次是定义 make 编译指令，再定义 build 任务去包含预编译和编译这两个步骤。最终修改launch.json 文件如下内容
{
// Use IntelliSense to learn about possible attributes.
// Hover to view descriptions of existing attributes.
// For more information, visit: https://go.microsoft.com/fwlink/?linkid=830387
"version": "0.2.0",
"configurations": [
{
"name": "(gdb) 启动",
"type": "cppdbg",
"request": "launch",
"program": "${workspaceFolder}/build/a.out",
"args": [],
"stopAtEntry": false,
"cwd": "${fileDirname}",
"environment": [],
"externalConsole": false,
"MIMode": "gdb",
"setupCommands": [
{
"description": "为 gdb 启用整齐打印",
"text": "-enable-pretty-printing",
"ignoreFailures": true
}
],
"preLaunchTask": "build"
}
]
}此时，VSCode 的自动化 debug 已经完成配置，要注意的是 program 配置的可执行程序的路径要和 CMakeLists.txt 配置文件中定义的二进制可执行程序 输出路径一致。同时，preLaunchTask 配置的值要和 taks.json 文件中配置的任务标识一致。
5. 调试过程
我们在第4步骤配置好自动化编译之后，现在我们在程序执行的mian 函数里添加如下一行代码来验证结果
std::cout << "this is a test stating" << std::endl;因为我们使用了C++标准输出函数，所以同时要在文件头部引入 iostream，如下代码
#include "iostream"同时在这行代码的下一行打一个断点，再按键盘上的 F5 键，此时自动进入了调试模式，如下图
在 VSCode 的调试包含了 以下几个功能按键：
- Continue(F5): 执行到断点会停止
- Step Into(F11): 进入子函数，单步执行
- Step Out(Shift + F11): 越过子函数
- Step Over(F10): 如果已经进入了子函数，越出此子函数
- Restart(Ctrl + Shift + F5): 重启调试
- Sop(Shift + F5): 停止调试
6. 总结与感谢
通过一段时间的学习，完成本系列文章，该系列文章是自己学习过程中的亲手笔记。B站 " 的视频，以下是该视频链接
https://www.bilibili.com/video/BV1fy4y1b7TC