3-9 使用集成调试器：调用栈

现代调试器还包含一个非常实用的调试信息窗口，即调用栈窗口。

当程序调用函数时，我们知道它会标记当前位置，执行函数调用，然后返回。它如何知道返回何处？答案在于调用栈的记录机制。

调用栈call stack是所有被调用至当前执行点的活跃函数列表。每个被调用函数在调用栈中都有对应条目，并标注函数返回时将跳转至的代码行。每次调用新函数时，该函数会被添加至调用栈顶部。当前函数返回至调用方时，会被移除出调用栈顶部，控制权随即返回至其下方的函数。

调用栈窗口call stack window是调试器窗口，用于显示当前调用栈。若未显示该窗口，需手动设置IDE以启用其显示功能。

对于 Visual Studio 用户
在 Visual Studio 中，可通过“调试”菜单 > “窗口” > “调用堆栈”打开调用堆栈窗口。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，可通过“调试”菜单 > “调试窗口” > “调用堆栈”找到调用堆栈窗口。

对于 VS Code 用户
在 VS Code 中，调用堆栈窗口会在调试模式下显示，并停靠在左侧。

让我们通过一个示例程序来观察调用栈：

#include <iostream>

void a()
{
	std::cout << "a() called\n";
}

void b()
{
	std::cout << "b() called\n";
	a();
}

int main()
{
	a();
	b();

	return 0;
}

在本程序的第5行和第10行设置断点，然后启动调试模式。由于函数a被首先调用，第5行的断点将首先被触发。

此时，您应该看到类似以下内容：

您的集成开发环境可能存在以下差异：

• 函数名称和行号的格式可能不同
• 行号可能略有差异（相差1）
• 您看到的可能不是[外部代码]，而是许多名称怪异的函数。

这些差异无关紧要。

关键在于最顶端的两行。从下往上看，我们发现函数main被首先调用，随后函数a被调用。

函数 a 旁边的第 5 行标记了当前执行点（与代码窗口中的执行标记一致）。第二行的第 17 行则指示控制权返回主函数时将跳转的行号。

提示

函数名后方的行号显示每个函数中即将执行的下一行。

由于调用栈顶部条目代表当前执行函数，此处的行号即为执行恢复时将执行的下一行。调用堆栈中其余条目代表后续将返回的函数，因此其行号表示函数返回后将执行的下一条语句。

现在选择继续调试命令，将执行推进至下一个断点（位于第10行）。调用栈应更新以反映新状态：

你会注意到函数 b 现在位于调用栈的最顶层，这反映出函数 b 是当前正在执行的函数。请注意函数 a 已不再出现在调用栈中。这是因为函数 a 在返回时已被移除。

再次选择继续调试命令，我们将再次触发第5行的断点（因为函数b调用了函数a）。此时调用栈将呈现如下状态：

调用栈中现在包含三个函数：（从底到顶）主函数调用了函数 b，函数 b 又调用了函数 a。

调用栈在配合断点使用时非常有用——当断点被触发时，它能帮助你追溯代码中被调用的函数链，从而了解程序是如何到达该特定位置的。

---

结论

恭喜你，现在你已经掌握了集成调试器的基本使用方法！通过掌握单步执行、断点设置、监视器和调用栈窗口等功能，您已具备解决几乎所有问题的调试基础。如同许多技能一样，熟练运用调试器需要实践与反复尝试。但我们再次强调：投入时间学习高效使用集成调试器，将在节省程序调试时间方面获得数倍回报！