チュートリアル: Visual Studio を使用して C# コードをデバッグする方法について説明します

この記事では、段階的なチュートリアルで Visual Studio デバッガーの機能について説明します。 デバッガー機能の上位レベルのビューが必要な場合は、「デバッガーのを最初に確認する」を参照してください。 アプリをデバッグするときは、通常、デバッガーがアタッチされた状態でアプリケーションを実行していることを意味します。 このタスクを実行すると、デバッガーには、実行中のコードの動作を確認するためのさまざまな方法が用意されています。 コードをステップ実行して変数に格納されている値を確認したり、変数にウォッチを設定して値がいつ変化するかを確認したり、コードの実行パスを調べたり、コードの分岐が実行されているかどうかを確認したりできます。 この演習がコードのデバッグを初めて試みた場合は、この記事を読む前に、 初心者向けのデバッグ をお読みください。

デモ アプリは C# ですが、ほとんどの機能は、Visual Studio でサポートされている C++、Visual Basic、F#、Python、JavaScript、およびその他の言語に適用できます (F# ではエディット コンティニュはサポートされていません。F# と JavaScript では 、Autos ウィンドウは サポートされていません)。 スクリーンショットは C# にあります。

このチュートリアルでは、次のことを行います。

• デバッガーを起動し、ブレークポイントをヒットします。
• デバッガーでコードをステップ実行するコマンドについて説明します
• データ ヒントとデバッガー ウィンドウで変数を検査する
• コールスタックを調べる

[前提条件]

Visual Studio 2022 と .NET デスクトップ開発 ワークロードがインストールされている必要があります。

Visual Studio をまだインストールしていない場合は、Visual Studio のダウンロード ページに移動して無料でインストールします。

既に Visual Studio を使用しているが 、.NET デスクトップ開発 ワークロードがインストールされていない場合は、「 ツール>Get Tools and Features...」に移動し、Visual Studio インストーラーを起動します。 Visual Studio インストーラーで 、.NET デスクトップ開発 ワークロードを選択し、[変更] を選択 します。

プロジェクトを作成する

まず、.NET Core コンソール アプリケーション プロジェクトを作成します。 プロジェクトの種類には、何も追加する前に、必要なすべてのテンプレート ファイルが付属しています。

1. Visual Studio を開きます。 スタート ウィンドウが開いていない場合は、[ ファイル>スタート ウィンドウ] を選択します。

2. [スタート ウィンドウ] で、 [新しいプロジェクトの作成] を選択します。

3. [ 新しいプロジェクトの作成 ] ウィンドウで、検索ボックスに 「コンソール 」と入力します。 次に、[言語] の一覧から [C# ] を選択し、[プラットフォーム] の一覧から [Windows ] を選択します。

   言語フィルターとプラットフォーム フィルターを適用したら、 コンソール アプリ テンプレートを選択し、[ 次へ] を選択します。

   

   注

   コンソール アプリ テンプレートが表示されない場合は、[新しいプロジェクトの作成] ウィンドウ からインストールできます。 [ 探しているものが見つかりません] メッセージで、[ その他のツールと機能のインストール ] リンクを選択します。 次に、Visual Studio インストーラーで 、.NET デスクトップ開発 ワークロードを選択します。

4. [新しいプロジェクトの構成] ウィンドウで、[プロジェクト名] ボックスに「GetStartedDebugging」と入力します。 次に、 [次へ] を選択します。

5. [追加情報] ウィンドウで、[フレームワーク] ドロップダウン メニューで [.NET 8.0] が選択されていることを確認し、[作成] を選択します。

Visual Studio で新しいプロジェクトが開きます。

アプリケーションを作成する

Program.csで、すべての既定のコードを次のコードに置き換えます。

using System;

class ArrayExample
{
   static void Main()
   {
      char[] letters = { 'f', 'r', 'e', 'd', ' ', 's', 'm', 'i', 't', 'h'};
      string name = "";
      int[] a = new int[10];
      for (int i = 0; i < letters.Length; i++)
      {
         name += letters[i];
         a[i] = i + 1;
         SendMessage(name, a[i]);
      }
      Console.ReadKey();
   }

   static void SendMessage(string name, int msg)
   {
      Console.WriteLine("Hello, " + name + "! Count to " + msg);
   }
}

デバッガーを起動します。

ほとんどの場合、ここではキーボード ショートカットを使用します。これは、デバッガー コマンドを高速に実行する方法であるためです。 ツール バーやメニュー コマンドなどの同等のコマンドも示されています。

1. デバッガーを起動するには、 F5 キーを押すか、標準ツール バーの [デバッグ ターゲット ] ボタンを選択するか、[デバッグ] ツール バーの [ デバッグの開始 ] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>デバッグの開始 ] を選択します。

   

   F5 キー を使用すると、デバッガーがアプリ プロセスにアタッチされた状態でアプリが開始されます。 コードを調べる特別な操作は行っていないので、アプリは完了まで実行され、コンソールの出力が表示されます。

   Hello, f! Count to 1
   Hello, fr! Count to 2
   Hello, fre! Count to 3
   Hello, fred! Count to 4
   Hello, fred ! Count to 5
   Hello, fred s! Count to 6
   Hello, fred sm! Count to 7
   Hello, fred smi! Count to 8
   Hello, fred smit! Count to 9
   Hello, fred smith! Count to 10
   

2. デバッガーを停止するには、 Shift キーを押しながら F5 キーを押すか、[デバッグ] ツール バーの [ デバッグの停止 ] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>ストップ デバッグ ] を選択します。

   

3. コンソール ウィンドウで、任意のキーを選択してコンソール ウィンドウを閉じます。

ブレークポイントを設定してデバッガーを起動する

1. for関数のMain ループで、次のコード行の左余白をクリックしてブレークポイントを設定します。

   name += letters[i];

   ブレークポイントを設定した場所に赤い円が表示されます。

   

   ブレークポイントは、信頼性の高いデバッグに不可欠な機能です。 Visual Studio で実行中のコードを一時停止するブレークポイントを設定して、変数の値やメモリの動作を確認したり、コードの分岐が実行されているかどうかを確認したりできます。

2. デバッグを開始するには、 F5 キーを押すか、標準ツール バーの [デバッグ ターゲット ] ボタンを選択するか、[デバッグ] ツール バーの [ デバッグの開始 ] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>デバッグの開始 ] を選択します。 アプリが起動し、ブレークポイントを設定したコード行にデバッガーが実行されます。

   

   黄色の矢印は、デバッガーが一時停止したステートメントを指します。 アプリの実行は同じ時点で一時停止され、ステートメントはまだ実行されていません。

   アプリが実行されていない場合、 F5 はデバッガーを起動し、最初のブレークポイントに達するまでアプリを実行します。 アプリがブレークポイントで一時停止されている場合、 F5 は次のブレークポイントに達するまでアプリの実行を続行します。

   ブレークポイントは、詳細に調べるコードの行またはセクションがわかっている場合に便利な機能です。 条件付きブレークポイントなど、設定できるさまざまな種類のブレークポイントの詳細については、「 ブレークポイントの使用」を参照してください。

データ ヒントを使用してコード内を移動し、データを検査する

1. name += letters[i] ステートメントでコードの実行が一時停止している間に、letters変数にカーソルを合わせると、配列のサイズと要素の種類を示すデータ ヒントが表示char[10]。

   注

   デバッガーの最も便利な機能の 1 つは、変数を検査する機能です。 多くの場合、問題をデバッグしようとすると、変数に特定の時点で予想される値があるかどうかを調べようとしています。 データヒントの表示は、その確認に適した方法です。

2. letters変数を展開して、すべての配列要素とその値を表示します。

   

3. name変数にカーソルを合わせると、現在の値 (空の文字列) が表示されます。

4. デバッガーを次のステートメントに進めるには、 F10 キーを押すか、[デバッグ] ツール バーの [ ステップ オーバー ] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>ステップ オーバー ] を選択します。 F10 を 2 回選択して、SendMessage メソッド呼び出しを超えます。

   F10 は、関数またはメソッドにステップ インせずにデバッガーを進めますが、そのコードは引き続き実行されます。 この方法では、 SendMessage メソッド内のコードのデバッグをスキップしました。現時点では関心がありません。

5. for ループを数回反復処理するには、F10 キーを繰り返し選択します。 各ループの反復処理中に、ブレークポイントで一時停止し、 name 変数の上にマウス ポインターを置いて、データ ヒントでその値を確認します。

   

   変数の値は、for ループの反復ごとに変化し、f、fr、freなどの値が表示されます。 ループ内でデバッガをより速く進めるには、F5キーを選択すると、次のステートメントではなくブレークポイントまで進みます。

6. for メソッドのMain ループでコードの実行が一時停止している間に、F11 キーを押すか、[デバッグ] ツール バーの [ステップ イン] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>ステップ イン] を選択して、SendMessage メソッドの呼び出しに到達します。

   デバッガーは、次のコード行で一時停止する必要があります。

   SendMessage(name, a[i]);

7. SendMessageメソッドにステップ インするには、もう一度 F11 キーを押します。

   黄色のポインターが SendMessage メソッドに進みます。

   

   F11 を使用すると、コードの実行フローをより詳細に調べることができます。 メソッド呼び出しからメソッドにステップ インするには、 F11 キーを押します。 既定では、デバッガーは非ユーザー メソッドへのステップインをスキップします。 非ユーザー コードのデバッグの詳細については、「 マイ コードのみ」を参照してください。

   SendMessage メソッドのデバッグが完了したら、for メソッドのmain ループに戻る準備ができました。

8. SendMessageメソッドを終了するには、Shift キーを押しながら F11 キーを押すか、[デバッグ] ツール バーの [ステップ アウト] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>ステップ アウト] を選択します。

   ステップ アウト は、アプリの実行を再開し、現在のメソッドまたは関数が返されるまでデバッガーを進めます。

   for メソッドのMain ループに黄色のポインターが戻り、SendMessage メソッドの呼び出しで一時停止しています。 コード内を移動するさまざまな方法の詳細については、「デバッガー内のコード内を移動する」を参照してください。

Run to Click を使用してコード内を移動する

1. F5 キーを押してブレークポイントに進みます。

2. コード エディターで、SendMessage メソッド内の Console.WriteLine メソッド呼び出しにカーソルを合わせ、クリックして実行 ボタンが表示されるまで待ちます。 ボタンのツールヒントには、"実行をここから実行する" と表示されます。

   

3. 「クリックして実行」ボタンを選択します。 または、 Console.WriteLine ステートメントにカーソルを置き、 Ctrl + F10 キーを押します。 または、 Console.WriteLine メソッド呼び出しを右クリックし、コンテキスト メニューから [ カーソルまで実行 ] を選択します。

   デバッガーは、 Console.WriteLine メソッドの呼び出しに進みます。

   [ クリックして実行 ] ボタンを使用すると、一時的なブレークポイントを設定するのと似ています。開いているファイル内のアプリ コードの表示領域内をすばやく回避するのに便利です。

アプリをすばやく再起動する

デバッガーで最初からアプリを再実行するには、 Ctrl + Shift + F5 キーを押すか、[デバッグ] ツール バーの [再起動 ] ボタンを選択するか、メニュー バーから [デバッグ>再起動 ] を選択します。

再起動 すると、デバッガーが停止し、1 つの手順で再起動されます。 デバッガーが再起動すると、最初のブレークポイント ( for ループ内で以前に設定したブレークポイント) まで実行され、一時停止します。

[自動変数] ウィンドウと [ローカル] ウィンドウを使用して変数を検査する

[自動変数] ウィンドウと [ローカル] ウィンドウには、デバッグ中に変数の値が表示されます。 ウィンドウは、デバッグ セッション中にのみ使用できます。 [自動変数] ウィンドウには、デバッガーの現在の行と前の行で使用されている変数が表示されます。 ローカル ウィンドウには、ローカル スコープで定義されている変数が表示されます。これは通常、現在の関数またはメソッドです。

1. デバッガーが一時停止している間は、コード エディターの下部にある [自動変数 ] ウィンドウを表示します。

   [自動変数] ウィンドウが閉じている場合は、Ctrl + D、A を選択するか、メニュー バーから [デバッグ>Windows>Autos] を選択します。

2. デバッガーを一時停止したまま、[自動変数] ウィンドウの横にあるタブで [ローカル] ウィンドウを表示します。

   [ローカル] ウィンドウが閉じている場合は、Ctrl キーを押しながら D キー、L キーを押すか、[デバッグ>Windows>Locals] を選択します。

3. [ ローカル ] ウィンドウで、 letters 変数を展開して、配列要素とその値を表示します。

   

[自動変数] ウィンドウと [ローカル] ウィンドウの詳細については、[自動変数] ウィンドウと [ローカル] ウィンドウで変数を検査するを参照してください。

時計を設定する

コードのステップ実行時に監視する変数または式を指定するには、[ ウォッチ ] ウィンドウに追加します。

1. デバッガーが一時停止している間に、 name 変数を右クリックし、[ウォッチの 追加] を選択します。

   既定では、コード エディターの下部に [ウォッチ ] ウィンドウが開きます。

2. name変数にウォッチを設定したので、コードをステップ実行して、name変数の値が各forループイテレーションで変化することを確認します。

   他の変数ウィンドウとは異なり、ウォッチ ウィンドウには、監視している変数が常に表示されます。 スコープ外の変数は使用不可として表示されます。

[ウォッチ] ウィンドウの詳細については、「ウォッチ ウィンドウを使用したウォッチ変数」を参照してください。

コールスタックを調べる

呼び出し履歴は、メソッドと関数が呼び出される順序を示すことによって、アプリの実行フローを理解するのに役立ちます。

1. デバッガーが for ループで一時停止している間に、[ 呼び出し履歴 ] ウィンドウを表示します。このウィンドウは、コード エディターの右下ペインに既定で開きます。

   [呼び出し履歴] ウィンドウが閉じている場合は、Ctrl + D、C を選択するか、メニュー バーから [デバッグ>Windows>Call Stack] を選択します。

   [呼び出し履歴] ウィンドウには、現在の Main メソッドに黄色のポインターが表示されます。

2. メソッドでデバッガーが一時停止するまでSendMessageを数回選択します。

   [呼び出し履歴] ウィンドウの一番上の行には、SendMessage メソッドである現在の関数が表示されます。 2 行目は、 SendMessage メソッドが Main メソッドから呼び出されたことを示しています。

   

   注

   [呼び出し履歴] ウィンドウは、Eclipse などの一部の IDE のデバッグパースペクティブに似ています。

   [呼び出し履歴] ウィンドウで、コード行をダブルクリックしてそのソース コードに移動し、デバッガーによる検査中の現在のスコープを変更できます。 このアクションによってデバッガーが進むことはありません。

   呼び出し履歴 ウィンドウから右クリック メニューを使用して、他の操作を行うこともできます。 たとえば、指定した関数にブレークポイントを挿入したり、[ カーソルに実行] を使用してデバッガーを進めたり、ソース コードに移動したりできます。

呼び出し履歴の詳細については、「方法: 呼び出し履歴を調べる」を参照してください。

次のステップ

このチュートリアルでは、デバッガーを起動し、コードをステップ実行し、変数を検査する方法を学習しました。 詳細な情報へのリンクと共に、デバッガーの機能を大まかに見ることができます。

デバッガーを初めて見る