3-8 使用集成调试器：监视变量
在之前的课程（3.6——使用集成调试器：单步执行与3.7——使用集成调试器：运行与断点）中，您已学会如何使用调试器观察程序的执行路径。然而，单步执行程序仅是调试器实用性的半数功能。调试器还允许你在逐步执行代码时检查变量值，且无需修改代码。
与前几课相同，本节示例将使用Visual Studio——若你使用其他IDE/调试器，命令名称或位置可能略有差异。
警告
若需返回调试界面，请确保项目采用调试构型进行编译（详见0.9节——配置编译器：构型设置）。若使用发布构型编译项目，调试器功能可能无法正常运作。
监视变量
监视变量Watching a variable是指在程序以调试模式运行时检查变量值的过程。大多数调试器都提供了多种实现方式。
让我们看一个示例程序：
#include <iostream>
int main()
{
int x{ 1 };
std::cout << x << ' ';
x = x + 2;
std::cout << x << ' ';
x = x + 3;
std::cout << x << ' ';
return 0;
}
这是一个相当简单的示例程序——它会输出数字1、3和6。
首先，将光标移至第6行。
此时，变量 x 已创建并初始化为值 1，因此当我们检查 x 的值时，应预期看到值 1。
检查 x 这类简单变量值的最简便方法是将鼠标悬停在变量 x 上。某些现代调试器支持这种检查简单变量的方法，这也是最直接的方式。
对于 Code::Blocks 用户
若您使用 Code::Blocks，此选项默认状态下（令人费解地）处于关闭状态。请按以下步骤启用：首先进入菜单栏的「设置」>「调试器...」，在 GDB/CDB 调试器节点下选择「默认配置文件」，最后勾选标有「在光标下评估表达式Evaluate expression under cursor」的复选框。
将鼠标光标悬停在第6行的变量x上，您应该会看到类似以下内容：
请注意，您可以将鼠标悬停在任何变量 x 上，而不仅限于当前行中的变量。例如，如果我们将鼠标悬停在第 12 行上的 x 上，将看到相同的值：
若您使用的是 Visual Studio，也可使用快速查看功能。用鼠标选中变量名 x，然后从右键菜单中选择“快速查看”。
这将弹出一个子窗口，显示该变量的当前值：
如果你打开了QuickWatch，请先关闭它。
现在让我们在逐步执行程序时观察这个变量的变化。你可以选择两次步过，或者运行到光标所在的第9行。此时变量x的值应为3。检查它并确保确实如此！
监视窗口
若需了解变量在特定时刻的值，使用鼠标悬停或快速监视功能均可满足需求。但当需要实时观察变量在代码运行过程中的变化时，这些方法便显得不够理想——因为您必须不断重新悬停/选择目标变量。
为解决此问题，所有现代集成调试器均提供名为“监视窗口watch window”的特性。该窗口可添加需持续监控的变量，这些变量将在程序逐步执行时实时更新。进入调试模式时监视窗口可能已显示在屏幕上，若未显示，可通过IDE的窗口命令调出（通常位于“视图”或“调试”菜单中）。
对于 Visual Studio 用户
在 Visual Studio 中，监视窗口位于“调试”菜单 > “窗口” > “监视” > “监视 1”。请注意，此选项需在调试模式下启用，因此请先进入程序调试状态。
该窗口的显示位置（左侧、右侧或底部停靠）可能有所不同。您可通过将“监视 1”标签拖拽至应用程序窗口的任意侧边来调整停靠位置。
对于 Code::Blocks用户
在Code::Blocks中，监视窗口位于调试菜单 > 调试窗口 > 监视器。该窗口通常以独立窗口形式显示，可通过拖拽将其停靠至主窗口。
对于 VS Code用户
在VS Code中，监视窗口于调试模式下显示，默认停靠在调用堆栈上方左侧区域。
现在你应该看到类似这样的内容：
监视窗口可能已包含内容，也可能尚未包含任何内容。
通常有两种方式向监视窗口添加变量：
- 打开监视窗口，在窗口最左侧列输入要监视的变量名称。
- 在代码窗口中，右键单击要监视的变量，选择“添加监视”（Visual Studio）或“监视 x”（将 x 替换为变量名称）（Code::Blocks）。
若当前未处于调试会话且程序执行标记未停在第9行，请启动新调试会话并将光标移至第9行。
现在将变量“x”添加至监视列表，您应看到如下内容：
现在执行两次单步跳过，或运行至光标所在的第12行，您会看到x的值从3变为6。
超出作用域的变量（例如函数内部的局部变量，该函数已返回至调用方）仍会保留在监视窗口中，但通常会被标记为“不可用”，或显示最后已知值但呈灰色。若变量重新进入作用域（例如函数再次被调用），其值将重新显示。因此即使变量已超出作用域，仍可将其保留在监视窗口中。
在逐步执行程序时，使用监视功能是观察变量随时间变化的最佳方式。
在监视变量上设置断点
某些调试器允许您在监视变量而非代码行上设置断点。这将使程序在该变量值发生变化时停止执行。
例如，在上述程序的变量 x 上设置此类断点，将导致调试器在执行完第 8 行和第 11 行（即 x 值被修改的位置）后暂停。
对于 Visual Studio 用户：
在 Visual Studio 中，请确保您的变量处于监视状态。随后逐步执行程序，转到监视窗口。右键单击该变量，选择“值改变时中断”。
每次启动调试会话时，您都需要重新启用“值改变时中断”功能。
监视窗口也可求值表达式
监视窗口同样支持评估简单表达式。若尚未操作，请将光标移至第12行。随后尝试在监视窗口输入x + 2并观察结果（应评估为8）。
您还可在代码中选中某个表达式，通过悬停查看其值，或通过右键上下文菜单将其添加到监视窗口进行检查。
警告
监视表达式中的标识符将按其当前值进行评估。若需了解代码中表达式实际评估的值，请先将光标移至该表达式处，确保所有标识符均采用正确值。
局部变量监视
由于在调试过程中检查函数内部局部变量的值很常见，许多调试器会提供某种方式快速监视作用域内所有局部变量的值。
对于 Visual Studio 用户
在 Visual Studio 中，您可在“局部变量”窗口查看所有局部变量的值，该窗口位于“调试”菜单 > “窗口” > “局部变量”。请注意必须处于调试会话中才能激活此窗口。
对于 Code::Blocks用户
在Code::Blocks中，此功能集成于“监视”窗口的“局部变量”节点下。若未显示变量，可能是变量不存在或需展开该节点。
对于 VS Code 用户
在 VS Code 中，局部变量值显示于调试模式下左侧停靠的 VARIABLES 区域。可能需要展开 Locals 节点。
若仅需查看某个局部变量的值，请优先检查 Locals 窗口，该变量值通常已显示其中。
浙公网安备 33010602011771号