
## 一、调试环境准备

### 1.1 先决条件
- 安装Visual Studio 2022（17.12+版本）
- 勾选"使用C++的桌面开发"工作负载

> 若已安装VS但缺少工作负载：  
> 选择 **工具 > 获取工具和功能**，在安装程序中勾选 **使用C++的桌面开发** 并点击 **修改**

### 1.2 支持与限制
✅ **支持语言**：C++、C#、Visual Basic、Python等  
❌ **限制**：  
- F#不支持"编辑并继续"  
- F#和JavaScript不支持"自动"窗口

## 二、创建调试项目

### 2.1 新建C++控制台应用
1. 打开VS2022，在开始窗口选择 **创建新项目**  
![显示如何在 Visual Studio“开始”窗口中选择“创建新项目”选项的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/c0fd91fd264505fd3efa5f33ce639caa.png)

2. 语言筛选为 **C++**，平台为 **Windows**，搜索并选择 **控制台应用** 模板  
![显示如何在 Visual Studio 2022“开始”窗口中搜索并选择控制台应用模板的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/bbc771cedb9b0bb4a5730bfe030ea7e2.png)

3. 项目名称设为 `get-started-debugging`，点击 **创建**

### 2.2 示例代码
替换`get-started-debugging.cpp`内容：
```cpp
#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>

void SendMessage(const std::wstring& name, int msg)
{
    std::wcout << L"Hello, " << name << L"! Count to " << msg << std::endl;
}

int main()
{
    std::vector<wchar_t> letters = { L'f', L'r', L'e', L'd', L' ', L's', L'm', L'i', L't', L'h' };
    std::wstring name = L"";
    std::vector<int> a(10);
    std::wstring key = L"";

    for (int i = 0; i < letters.size(); i++)
    {
        name += letters[i];
        a[i] = i + 1;
        SendMessage(name, a[i]);
    }
    std::wcin >> key;
    return 0;
}
```

## 三、基本调试操作

### 3.1 启动与停止调试
- **启动调试**：按 **F5** 或点击工具栏 ▶️  
- **停止调试**：按 **Shift+F5** 或点击工具栏 ⏹️  

首次启动会直接运行程序，输出：
```
Hello, f! Count to 1
Hello, fr! Count to 2
...
Hello, fred smith! Count to 10
```

### 3.2 设置断点
在代码行左侧单击设置断点（红色圆圈），或按 **F9** 切换  
![显示调试器在 Visual Studio 中设置的断点处暂停的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/ee72e8ab78b10d8e4c326b9d35ee4bc9.png)

> **断点类型**：支持条件断点（右键断点设置条件）、函数断点等高级功能

### 3.3 代码单步执行
| 操作 | 快捷键 | 说明 |
|------|--------|------|
| 单步执行 | **F11** | 进入函数内部 |
| 单步跳过 | **F10** | 不进入函数 |
| 单步跳出 | **Shift+F11** | 从当前函数返回 |

![显示调试器工具栏中的步骤命令的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/c7327c123cf4209246ac9ad6b799aaf7.png)

### 3.4 快速导航
- **运行到单击处**：调试时悬停代码行，点击 ▶️ 图标  
- **快速重启**：按 **Ctrl+Shift+F5** 或点击 🔄 图标

## 四、变量与内存检查

### 4.1 数据提示
调试时悬停变量名，自动显示当前值  
![动画，演示如何检查调试器中变量的属性和值。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/8870c618edaef2c0a5f85c9e8aeba551.gif)

### 4.2 调试窗口
- **自动窗口**：显示当前行相关变量（调试 > 窗口 > 自动窗口）  
- **局部变量**：显示当前作用域变量  
![显示如何在 Visual Studio 2022 的“局部变量”窗口中检查变量和值的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/e6ce6288e5cae53e16e2dac4cdabad25.png)

### 4.3 监视变量
右键变量 > **添加监视**，在监视窗口跟踪特定变量  
![此屏幕截图展示了 Visual Studio 的“监视”窗口，其中正显示着 name 变量的值。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/a2c432157915ec6e485f2b6b39939034.png)

## 五、高级调试功能

### 5.1 调用堆栈分析
查看函数调用顺序：调试 > 窗口 > 调用堆栈  
![显示如何在 Visual Studio 2022 中检查调用堆栈的屏幕截图。](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/9f1d62abac34f1c88fc71b00214c5a5a.png)

### 5.2 更改执行流
拖动黄色执行指针可修改代码执行顺序（需谨慎使用）

### 5.3 命令行参数传递
1. 在工具栏命令行参数下拉框中输入参数（如 `/u`）  
2. 修改代码支持参数：
```cpp
int main(int argc, char* argv[])
{
    bool uppercase = false;
    for (int i = 1; i < argc; ++i)
    {
        if (std::string(argv[i]) == "/u") uppercase = true;
    }
    // ... 其余代码 ...
}
```

## 六、调试技巧总结
1. **条件断点**：仅当特定条件满足时暂停（右键断点设置）  
2. **编辑并继续**：调试时修改代码无需重启（部分语言支持）  
3. **异常设置**：调试 > Windows > 异常设置，配置异常中断  
4. **内存断点**：监视内存地址变化（高级调试功能）  

---

**参考资料**：[Visual Studio 2022 调试器官方文档](https://learn.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/debugger/getting-started-with-the-debugger-cpp?view=vs-2022)
## 7 高级调试技术

### 7.1 远程调试

远程调试允许在不同计算机上调试Visual Studio应用程序，适用于调试服务器应用或嵌入式设备。以下是配置步骤：

#### 7.1.1 安装远程工具
在目标设备上下载并安装与Visual Studio版本匹配的远程工具（[下载链接](https://learn.microsoft.com/zh-cn/visualstudio/debugger/remote-debugging-cpp?view=vs-2022)）。根据设备架构选择x86/x64/ARM64版本，例如64位系统需安装64位远程工具。

#### 7.1.2 配置远程调试器
1. 在远程设备上启动**远程调试器**，首次运行会显示配置向导：
   ![远程调试器配置向导](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/c198576e5a4aa0de2f170b22f982b980.png)
2. 选择网络类型（域/工作组/专用网络），完成防火墙配置。
3. 启动后记录服务器名称和端口（格式：`服务器名:端口`）。

#### 7.1.3 项目配置
1. 在Visual Studio中右键项目→**属性**→**调试**，设置：
   - **要启动的调试器**：远程Windows调试器
   - **远程服务器名称**：`服务器名:端口`（如`MySurface:4026`）
   - **部署目录**：远程设备上的路径（如`C:\remotetemp`）
   ![远程调试项目设置](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/65710180c6f2b3830a4c2649d5269c3c.png)
2. 勾选**部署**选项，确保文件自动同步到远程设备。

#### 7.1.4 符号配置
- 优先使用本地符号（性能更佳），路径：**工具→选项→调试→符号**
- 如需远程符号，添加Windows文件共享路径（如`\\服务器名\符号目录`）

### 7.2 多线程调试

多线程调试需监控线程状态、解决死锁等问题，核心工具包括**线程窗口**和**并行堆栈窗口**。

#### 7.2.1 线程窗口与并行堆栈
- **线程窗口**（调试→窗口→线程）：显示所有线程ID、状态和调用堆栈。可冻结/解冻线程、切换调试上下文。
- **并行堆栈窗口**：可视化展示多线程调用关系，相同堆栈自动分组：
  ![并行堆栈线程视图](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/b983805f4c8e81673f04c06eba5334cd.png)

#### 7.2.2 死锁检测与修复
**示例死锁代码**（C++）：
```cpp
// 线程1: 先锁tree，再锁banana_bunch
std::lock_guard<std::mutex> lock1(tree);
std::lock_guard<std::mutex> lock2(banana_bunch);

// 线程2: 先锁banana_bunch，再锁tree
std::lock_guard<std::mutex> lock2(banana_bunch);
std::lock_guard<std::mutex> lock1(tree);
```
**检测方法**：
1. 调试时按**Ctrl+Break**暂停所有线程
2. 在并行堆栈窗口观察阻塞线程：
   ![死锁线程视图](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/9ffc55d90fae906ab3a8a1fdac7c3c10.png)
3. 使用Copilot生成线程摘要：
   ![Copilot线程分析](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/d165aa5b0be049aad47b03dbef615342.png)

**修复方案**：统一锁顺序：
```cpp
// 所有线程均先锁tree，再锁banana_bunch
std::lock_guard<std::mutex> lock1(tree);
std::lock_guard<std::mutex> lock2(banana_bunch);
```

### 7.3 AI辅助调试（GitHub Copilot）

Copilot可集成到调试流程中，提供异常分析、变量解释和断点建议。

#### 7.3.1 内联聊天与异常处理
1. 调试中断时右键变量/代码→**询问Copilot**，例如查询`args`为空的原因：
   ![Copilot内联聊天](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/5c5f7f3c2c162fff745b37c5fa3f5430.png)
2. 异常发生时点击**询问Copilot**按钮，自动生成修复建议：
   ![异常处理建议](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/f1ee399b7287b87b276e9610839789ad.png)

#### 7.3.2 条件断点建议
设置断点时，Copilot自动分析代码并推荐条件：
![条件断点建议](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/b4bff87501d2f0d38ecd443aae22674e.png)
**示例**：在循环中添加条件`item == "Fred"`，仅当参数为"Fred"时中断。

### 7.4 C++动态调试（预览版）

动态调试通过`/dynamicdeopt`编译选项，实现优化代码的"按需去优化"，解决传统优化代码调试难题。

#### 7.4.1 配置步骤
1. 项目属性→**高级**→**使用C++动态调试**→设为"是"：
   ![动态调试配置](https://developer.qcloudimg.com/http-save/yehe-11177336/f405b1d3243e830385a51ab26ca7be3b.png)
2. 禁用冲突选项：
   - 关闭**整个程序优化**（/GL）
   - 禁用**COMDAT折叠**（/OPT:NOICF）

#### 7.4.2 工作原理
- 编译时生成**优化二进制**和**未优化二进制**（`*.alt.exe`）
- 命中断点或单步执行时，自动加载未优化版本，调试体验与非优化代码一致
- 未调试区域保持优化，兼顾性能与调试效率

#### 7.4.3 应用场景
- **游戏开发**：Unreal Engine 5.6+支持，通过`WindowsPlatform.bDynamicDebugging = true`启用
- **高性能应用**：优化构建中调试关键函数，无需全量禁用优化

若已安装VS但缺少工作负载：   选择 工具 > 获取工具和功能，在安装程序中勾选 使用C++的桌面开发 并点击 修改

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