Visual Studio でマルチスレッド アプリケーションをデバッグする

スレッドは、オペレーティング システムでプロセッサ時間を許可する命令のシーケンスです。 オペレーティング システムで実行されているプロセスは、いずれも 1 つ以上のスレッドで構成されます。 複数のスレッドで構成されるプロセスをマルチスレッド プロセスといいます。

複数のプロセッサ、マルチコア プロセッサ、またはハイパースレッディング プロセッサを搭載したコンピューターでは、複数の同時スレッドを実行できます。 多くのスレッドを使用する並列処理では、プログラムのパフォーマンスを大幅に向上させることができますが、多くのスレッドを追跡するため、デバッグが困難になる場合もあります。

マルチスレッドでは、新しい種類の潜在的なバグが発生する可能性があります。 たとえば、複数のスレッドが同じリソースにアクセスすることが必要になる場合がありますが、リソースに安全にアクセスできるのは一度に 1 つのスレッドだけです。 常に 1 つのスレッドだけがリソースにアクセスできるようにするには、何らかの形式の相互排他が必要になります。 相互排他が正しく実装されていないと、"デッドロック" 状態が発生し、すべてのスレッドが実行不能になる可能性があります。 多くの場合、デッドロックはデバッグするのが困難な問題です。

マルチスレッド アプリをデバッグするためのツール

Visual Studio には、マルチスレッド アプリのデバッグに使用できるさまざまなツールが用意されています。

• スレッドの場合、デバッグのための主なツールは、 [スレッド] ウィンドウ、ソース ウィンドウのスレッド マーカー、 [並列スタック] ウィンドウ、 [並列ウォッチ] ウィンドウ、 [デバッグの場所] ツール バーです。 [スレッド] ウィンドウと [デバッグの場所] ツール バーの詳細については、「チュートリアル: [スレッド] ウィンドウを使用してデバッグする [並列スタック] ウィンドウと [並列ウォッチ] ウィンドウの使用方法については、「マルチ スレッド アプリケーションのデバッグの開始」を参照してください。 どちらのトピックでも、スレッド マーカーを使用する方法が示されています。

• タスク並列ライブラリ (TPL) または同時実行ランタイムを使用するコードの場合、デバッグのための主要なツールは、 [並列スタック] ウィンドウ、 [並列ウォッチ] ウィンドウ、および JavaScript もサポートする [タスク] ウィンドウです。 作業を始めるときは、「チュートリアル: 並行アプリケーションのデバッグ」および「チュートリアル: C++ AMP アプリケーションのデバッグ」を参照してください。

• GPU 上のスレッドのデバッグの場合の主要なツールは、 [GPU スレッド] ウィンドウです。 「方法:GPU スレッド ウィンドウを使用する」を参照してください。

• プロセスの場合の主要なツールは、 [プロセスにアタッチ] ダイアログ ボックス、 [プロセス] ウィンドウ、 [デバッグの場所] ツール バーです。

Visual Studio には、強力なブレークポイントとトレースポイントも用意されており、マルチスレッド アプリケーションのデバッグに役立ちます。 個々のスレッドにブレークポイントを配置するには、ブレークポイントの条件とフィルターを使用します。 トレースポイントを使用すると、中断なしにプログラムの実行をトレースして、デッドロックなどの問題を調べることができます。 詳細については、「ブレークポイント アクションとトレースポイント」を参照してください。

ユーザー インターフェイスを含むマルチスレッド アプリケーションは、特にデバッグが困難になることがあります。 アプリケーションを別のコンピューターで実行して、リモート デバッグを使用することを検討してください。 詳細については、「リモート デバッグ」を参照してください。

マルチスレッド アプリのデバッグに関する記事

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  [並列スタック] ウィンドウと [タスク] ウィンドウの使用方法を示すチュートリアルです。

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