12.10 使用 Qt Creator 调试程序

Qt Creator 集成了强大的调试器，提供了丰富多样的调试功能和选项，足以满足开发者的需要。

12.10.1 调试器引擎

Qt Creator 本身并没有调试器，它必须借助其它的调试器引擎，并为它们提供了一个图形化的前端界面。表 12-7 示出了在所支持的平台上，Qt Creator 使用的调试器。

表 12-7 Qt Creator 使用的调试器引擎

平台	编译器	调试器引擎
Linux, Unixes, Mac OS	gcc	GNU Symbolic Debugger (gdb)
Windows/MinGW	gcc	GNU Symbolic Debugger (gdb)
Windows	Microsoft Visual C++	Compiler Debugging Tools for Windows/Microsoft Console Debugger (CDB)

在 Qt Creator 中，你可以使用调试器前端界面逐行单步或逐过程调试程序，设置断点，检查堆栈中的内容，查看局部或全局变量的值等等，这些和我们常见的调试器提供的功能并无二致。而上述的原生信息，Qt Creator 会以清晰、简明的方式展现给程序员，这将使得原本令人生畏的调试工作变得简单而有趣。

除了像堆栈查看器、局部变量和观察器、寄存器查看器等这些主流 IDE 都会提供的功能外，Qt Creator 还提供了许多的功能以帮助开发者提高效率。由于调试器前端对 Qt 的内部机制了如指掌，所以当程序出现问题时，它能够明晰描述症状。

表 12-8 示出了这些调试器引擎在单独安装时的一些需要注意的事项。

表 12-8 调试器引擎的相关信息

调试器引擎	注意事项
GDB（X11 平台）	需要 GDB6.8 或以上版本
GDB 或 CDB	可以从 Microsoft Developer Network 上自由下载 CDB，版本 6.10 以上，注意区分 32 位和 64 位版；（Windows 平台）如果在 Windows 上使用 SDK 方式安装 Qt4 开源版，那么仍将使用 GDB 作为调试器引擎；如果使用 Microsoft Visual C++的编译器编译安装 Qt Creator，那么将使用 CDB 作为调试器引擎,并且默认情况下，Qt Creator 将会检查%ProgramFiles%\Debugging Tools for Windows 这个路径下是否包含了所有需要的调试器引擎的头文件。

调试器引擎

注意事项

GDB（X11 平台）

需要 GDB6.8 或以上版本

GDB 或 CDB

可以从 Microsoft Developer Network 上自由下载 CDB，版本 6.10 以上，注意区分 32 位和 64 位版；（Windows 平台）如果在 Windows 上使用 SDK 方式安装 Qt4 开源版，那么仍将使用 GDB 作为调试器引擎；如果使用 Microsoft Visual C++的编译器编译安装 Qt Creator，那么将使用 CDB 作为调试器引擎,并且默认情况下，Qt Creator 将会检查%ProgramFiles%\Debugging Tools for Windows 这个路径下是否包含了所有需要的调试器引擎的头文件。

12.10.2 与调试器交互

在 Debug 模式下时，Qt Creator 提供了许多的锚接窗口来辅助开发者与程序进行交互。常见的一些被设置为缺省可见的，不常使用的则缺省被隐藏。你可以依次点击【Debug】 →【View】来配置它们的显隐。

图 12-41 设置常见辅助视图的显隐

如图 12-41 所示，你可以通过点击【Locked】菜单项来锁住或解锁你的锚接窗口的布局，就像设置这些锚接窗口的显隐一样。你的锚接窗口的位置将被 Qt Creator“记住”，下次启动时它将根据上次的记忆来布局。

12.10.3 断点

你可以在断点视图（ Breakpoints view ）中查看断点。无论你的程序是否在运行和调试中，断点视图都是默认并且随时可见的。如图 12-42 所示，你可以在【Breakpoints】视图中查看断点设置的情况。图 12-43 显示了详细的断点信息。

图 12-42 在【Breakpoints】视图中查看断点

图 12-43 断点的详细信息

所谓断点，就是由程序开发者设定的一系列条件，但程序以调试方式运行时，一旦符合引发断点的“条件”，程序便中断执行，此后程序开发者便可以检视程序在运行时的状态，继而控制程序的运行，直至找出问题所在。

在 Qt Creator 中，我们通常可以把断点与源代码文件或者其中的某一行关联起来，也可以把它放在某个方法的起始处（通常指定义处）。下面是设置断点的具体“规则”：

在某一行代码设置断点--在代码行行号的左边缘处点击鼠标左键或者按下 F9 键（在 Mac OS X 系统中是 F8 键）
在某一个函数处设置断点—依次点击菜单【Debug】 ->【Set Breakpoint at Function... 】，在其中输入函数的名字

你可以这样去掉一个断点：

在代码编辑器内断点标识处用鼠标左键再次点击
在断点视图中选中某个断点，并按下 Delete 键
在断点视图内点击鼠标右键，在弹出的上下文窗口中选择【Delete Breakpoint】小贴士：断点可以在任意时刻设置-在程序开始调试之前和正在调试之时均可。断点的设置也会作为一部分被当前的会话所保存。

12.10.4 程序的调试运行

要在调试模式下启动运行一个 Qt 应用程序，你可以依次点击菜单项【Debug】 →【Start Debugging】，或者按下 F5 键即可。Qt Creator 将检查程序代码或设置是否有更新，并在必要时重新编译项目，然后调试器将接管并启动程序的运行。

提示：Qt 应用程序在调试模式下启动运行时，往往需要一段时间，从几秒到若干分钟不等，这取决于你的机器的配置以及程序的复杂程度（比如应用了 QtWebKit 模块的程序可能要多花费一些时间）。

当程序调试运行未遇到断点时，它与直接运行状态并无区别。开发者可以依次点击菜单项【Debug】 →【Interrupt】或者直接按下如图所示的调试器状态栏上的【Interrupt】按钮来中断程序的运行，这与程序在运行时遇到断点而停下来的效果是一样的 ,如图 12-44 所示。

图 12-44 调试器状态栏上的【Interrupt】按钮

当程序中断时，Qt Creator 将做如下的事情：

获得程序中断处在堆栈中的地址
获得局部变量的值
检视并更新观察器（Watchers）视图内容

更新 Registers 、Modules 以及 Disassembler 视图这时我们可以在 Debugger 视图中检视到程序更为详细的状态。

要结束调试状态，可以按下 Shift+F5 键。按下 F10 键可以进入逐行调试状态，按下 F11 键进入逐过程调试状态，按下 F5 键可以使程序运行到下一个断点处，如果后面没有断点了，程序将完整的运行起来，这种情况仍然是在调试状态下的运行。

12.10.5 堆栈视图（Stack View）

当被调试的程序在断点处中断时，Qt Creator 将在堆栈视图中显示出程序到达断点处之前所经历的那些函数。这些函数对应到被称作是“堆栈框架节点”，每一个节点对应一个函数。如图 12-45 所示，Qt Creator 显示了这些函数所在的文件名、在源代码里面的行号。

图 12-45 堆栈视图

有些情况下，不是所有的框架节点都能够准确的对应到源代码中的一个位置，因而也就没有相应的调试信息，这些调试框架将被灰色显示。

当你在堆栈视图里面显示的某一行处使用鼠标左键双击时，代码编辑器将跳转至相应的代码行，Qt Creator 将更新局部变量和观察器视图，就像把断点设置到这个地方而程序正好在这里中断时的情形一样。

12.10.6 线程视图（Thread View）

当我们调试一个多线程应用程序时，如图 12-46 所示，线程视图（thread view）和调试器状态栏上的”Thread”组合框（见图 12-47）被用来在不同线程间切换，这时堆栈视图（stack view）也将会随着做出相应的调整。

图 12-46 线程视图

图 12-47 调试器状态栏上的 Thread 组合框

12.10.7 局部变量和观察器视图（Locals and Watchers View）

当程序在调试器的控制下中断时，Qt Creator 将取得堆栈里面的最上层框架节点的相关信息并把它们显示在局部变量和观察器视图里面。

局部变量和观察器视图通常由一个树形结构组成，里面有许多的一级节点，第二级节点等等层次的数据，比如数据结构和类等信息就不是显示在第一级节点里面的。要查看更为详细的信息，可以逐级点开这些节点前面的 “+”号。

你也可以在局部变量和观察器中更改变量的内容（比如常见的 int 和 float 值），以界定你想确定的变量值的限值。这可以通过双击 ”Value”栏，并在可编辑区填入你的新的取值，然后按下回车键（Enter 或 Return 键），之后再接着调试程序。

小贴士：你对观察器里面项目的设置将被保存到这次会话里面，下次打开对话时，这些设置仍然有效。

12.10.8 模块视图（Modules Views）

默认情况下，模块视图也是不显示的。它的主要作用是使开发者了解程序中用到了那些模块，严格意义上来说，它不应该是在调试模式下才有的功能。一个常见的模块视图如图12-48 所示。

图 12-48 模块视图

12.10.9 反汇编和视图（Disassembler View）和寄存器视图（Registers View）

默认情况下，反汇编视图和寄存器视图是隐藏的。反汇编视图显示了断点处所在的函数的反汇编代码，如图 12-49 所示；寄存器视图显示了当前 CPU 的寄存器的状态，如图 12-50所示，当你需要对程序的底层（与系统硬件接触）进行检视和控制时，这两个视图尤其有用。当我们使用逐过程调试的方法时，经常会用到它们。

图 12-49 反汇编视图

图 12-50 寄存器视图

12.10.10 程序调试实例

在我们的这个 TextFinder 例子里面，我们要使用 QString 读取一个文本文件，然后再用一个 QTextEdit 把它的内容显示出来。在其中我们定义了一个 QString 类型的变量 line，然后在附近设置一个断点，用来查看 line 变量的内容，请大家跟着我的步骤进行调试。

图 12-51 设置断点

首先是设置断点，如图 12-51 所示，将光标移动到选定的位置，按下 F9 键，或者在行号前点击鼠标左键完成断点的设置。然后按下 F5 键，启动调试。

如图 12-52 所示，在调试模式（Debug Mode）下,我们可以在断点视图（Breakpoints View）中查看已经设置的断点情况。要取消断点，可以再次点击 F9 键。

图 12-52 查看断点设置情况

可以在局部变量和观察器视图中查看变量的内容，如图 12-53 所示，显示了 line 等变量的内容。

图 12-53 查看 line 变量的内容

下面是我们的程序中的槽函数 on_findButton_clicked()的代码，我们将修改代码中的部分内容，形成一个小的逻辑错误，然后示范调试的步骤。原始正确的代码如下：

QString searchString = ui_lineEdit-&gt;text();
QTextDocument *document = ui_textEdit-&gt;document();
bool found = false;
if (isFirstTime == false)
    document-&gt;undo();
if (searchString == "")
{
    QMessageBox::information(this, tr("Empty Search Field"),
        "The search field is empty. Please enter a word and click Find.");
}
else
{
    QTextCursor highlightCursor(document);
    QTextCursor cursor(document);
    cursor.beginEditBlock();
    QTextCharFormat plainFormat(highlightCursor.charFormat());
    QTextCharFormat colorFormat = plainFormat;
    colorFormat.setForeground(Qt::red);
    while (!highlightCursor.isNull() && !highlightCursor.atEnd())
    {
        highlightCursor = document-&gt;find(searchString, highlightCursor,
        QTextDocument::FindWholeWords);
        if (!highlightCursor.isNull())
        {
            found = true;
            highlightCursor.movePosition(QTextCursor::WordRight,
            QTextCursor::KeepAnchor);
            highlightCursor.mergeCharFormat(colorFormat);
        }
    }
    cursor.endEditBlock();
    isFirstTime = false;
    if (found == false)
    {
        QMessageBox::information(this, tr("Word Not Found"),
            "Sorry, the word cannot be found.");
    }
}

我们将第 6 行改为：

if (searchString != "")

大家注意，改动之处是把比较运算符==变成了!=，这时运行程序，无论你输入任何有效的字符，程序的运行结果总是与你的预期相反。那么就需要设置断点，调试程序了。在第一行处按下 F9 键，然后按下 F5 键开始调试，如图 12-54 所示，使用鼠标点击调试器工具栏上的常用按钮或者按下对应的快捷键，执行逐行调试或逐过程调试均可，如图 11-54 所示。程序单步执行到第 6 行时，你将会发现这个逻辑错误。把它更正过来，再次调试程序即可。

图 12-54 调试器工具栏

至此，关于 Qt Creator 的使用的介绍就结束了。要想掌握好 Qt Creator，使之成为你的左膀右臂，就需要多实践，多总结。