絕對初學者的除錯

毫無疑問，我們作為軟體開發人員編寫的程式碼並不總是按照我們的預期進行。有時它會做一些完全不同的事情！當意外發生時，下一個任務是找出原因，儘管我們可能會想花幾個小時盯著我們的程式碼，但使用偵錯工具或偵錯器會更容易、更有效率。

不幸的是，偵錯器並不是可以神奇地揭示我們程式碼中的所有問題或「錯誤」的東西。偵錯是指在 Visual Studio 等偵錯工具中逐步執行程式碼，以找出您犯程式設計錯誤的確切點。然後，您了解需要在代碼中進行哪些更正，而調試工具通常允許您進行臨時更改，以便您可以繼續運行程序。

有效使用調試器也是一項需要時間和練習來學習的技能，但最終是每個軟體開發人員的基本任務。在本文中，我們介紹了調試的核心原理，並提供了幫助您入門的技巧。

通過問自己正確的問題來澄清問題

它有助於在嘗試修復之前澄清您遇到的問題。我們預計您已經在程式碼中遇到了問題，否則您不會在這裡嘗試弄清楚如何調試它！因此，在開始調試之前，請確保您已確定要解決的問題：

您期望您的程式碼做什麼？
相反發生了什麼？

如果您在執行應用程式時遇到錯誤（異常），這可能是一件好事！例外狀況是執行程式碼時遇到的意外事件，通常是某種類型的錯誤。偵錯工具可以將您帶到程式碼中發生例外狀況的確切位置，並可以幫助您調查可能的修正。

如果發生了其他事情，問題的症狀是什麼？您是否已經懷疑此問題在您的程式碼中發生在哪裡？例如，如果您的程式碼顯示一些文字，但文字不正確，您就知道您的資料不正確，或者設定顯示文字的程式碼有某種錯誤。透過逐步執行偵錯工具中的程式碼，您可以檢查變數的每一個變更，以確切發現指派不正確值的時間和方式。

檢查你的假設

在調查漏洞或錯誤之前，請先思考讓您預期特定結果的那些假設。在偵錯工具中，即使您正在直接查看問題原因，隱藏或未知的假設仍可能妨礙您識別問題。您可能有一長串可能的假設！這裡有幾個問題可以問自己，以挑戰你的假設。

您是否使用正確的 API （即正確的物件、函式、方法或屬性）？您使用的 API 可能不會執行您認為的動作。（在偵錯工具中檢查 API 呼叫之後，修正它可能需要查閱文件，以協助識別正確的 API。）
您是否正確使用 API？也許您使用了正確的 API，但沒有以正確的方式使用它。
您的程式碼是否包含任何拼字錯誤？有些拼字錯誤，例如變數名稱的簡單拼字錯誤，可能很難看到，尤其是在使用不需要在使用變數之前聲明變數的語言時。
您是否對程式碼進行了更改，並假設它與您看到的問題無關？
您是否期望物件或變數包含與實際發生的情況不同的特定值（或某種類型的值）？
你知道程式碼的意圖嗎？調試其他人的代碼通常更困難。如果這不是您的程式碼，您可能需要花時間準確了解程式碼的作用，然後才能有效地調試它。

小提示

編寫程式碼時，請從小事做起，從有效的程式碼開始！（好的範例程式碼在這裡很有幫助。有時，從一小段程式碼開始，示範您要實現的核心任務，更容易修復一組大型或複雜的程式碼。然後，您可以增量修改或新增程式碼，並在每個點測試錯誤。

透過質疑您的假設，您可以減少在程式碼中發現問題所需的時間。您也可以減少修正問題所需的時間。

在偵錯模式中逐步執行程式碼，以找出問題發生的位置

當您通常執行應用程式時，只有在程式碼執行之後，您才會看到錯誤和不正確的結果。程式也可能意外終止，但不會告訴您原因。

當您在偵錯工具中執行應用程式時，也稱為 偵錯模式，偵錯工具會主動監視程式執行時發生的所有事情。它還允許您隨時暫停應用程序以檢查其狀態，然後逐行逐步瀏覽代碼以觀察發生的每個細節。

在 Visual Studio 中，您可以使用 F5 （或 [ 偵錯>開始偵錯 ] 功能表命令或 [偵錯] 工具列中的 [ 開始偵錯 ] 圖示）進入偵錯模式。如果發生任何例外狀況，Visual Studio 的例外狀況協助程式會將您帶到發生例外狀況的確切位置，並提供其他有用的資訊。如需如何在程式代碼中處理例外狀況的詳細資訊，請參閱偵錯技術和工具。

如果您沒有收到例外狀況，您可能很清楚在程式碼中尋找問題的位置。此步驟是您將 中斷點 與偵錯工具搭配使用的地方，讓自己有機會更仔細地檢查程式碼。斷點是可靠的除錯功能中最基本且必不可少的特性。中斷點會指出 Visual Studio 應該暫停執行中程式碼的位置，以便您可以查看變數的值，或記憶體的行為，以及程式碼執行的順序。

在 Visual Studio 中，您可以按一下程式碼行旁的左邊界，以快速設定中斷點。或者將游標放在一條線上，然後按 F9。

為了協助說明這些概念，我們會引導您完成一些已經有數個錯誤的範例程式碼。我們使用的是 C#，但偵錯功能適用於 Visual Basic、C++、JavaScript、Python 和其他支援的語言。也提供了 Visual Basic 的範例程式碼，但螢幕擷取畫面是 C# 的。

建立範例應用程式（有一些錯誤）

接下來，您建立一個具有一些錯誤的應用程式。

您必須安裝 Visual Studio，並安裝 .NET 桌面開發 工作負載。

如果您尚未安裝 Visual Studio，請移至 Visual Studio 下載頁面免費安裝。

如果您需要安裝工作負載，但已經有 Visual Studio，請選取 [工具>] [取得工具和功能]。 Visual Studio 安裝程式隨即啟動。選擇 [.NET 桌面開發] 工作負載，然後選擇 [修改]。
開啟 Visual Studio。

在開始視窗中，選擇 Create a new project （建立新專案）。在搜尋方塊中輸入 console ，選取 C# 或 Visual Basic 作為語言，然後選擇 [適用於 .NET 的 主控台應用程式 ]。選擇下一步。輸入 ConsoleApp_FirstApp 作為專案名稱，然後選取 [下一步]。

如果您使用不同的專案名稱，則在複製範例程式碼時，將需要修改命名空間值以符合您的專案名稱。

選擇建議的目標架構或 .NET 8，然後選擇建立。

如果您未看到適用於 .NET 的 [主控台應用程式] 專案範本，請前往 [工具]>[取得工具與功能...]，以開啟 Visual Studio 安裝程式。選擇 [.NET 桌面開發] 工作負載，然後選擇 [修改]。

Visual Studio 隨即建立主控台專案，並出現在右窗格的 [方案總管] 中。

在 Program.cs （或 Program.vb）中，將所有預設程式碼取代為下列程式碼。（先選取正確的語言索引標籤，C# 或 Visual Basic。

C#
Visual Basic

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace ConsoleApp_FirstApp
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("Welcome to Galaxy News!");
            IterateThroughList();
            Console.ReadKey();
        }

        private static void IterateThroughList()
        {
            var theGalaxies = new List<Galaxy>
        {
            new Galaxy() { Name="Tadpole", MegaLightYears=400, GalaxyType=new GType('S')},
            new Galaxy() { Name="Pinwheel", MegaLightYears=25, GalaxyType=new GType('S')},
            new Galaxy() { Name="Cartwheel", MegaLightYears=500, GalaxyType=new GType('L')},
            new Galaxy() { Name="Small Magellanic Cloud", MegaLightYears=.2, GalaxyType=new GType('I')},
            new Galaxy() { Name="Andromeda", MegaLightYears=3, GalaxyType=new GType('S')},
            new Galaxy() { Name="Maffei 1", MegaLightYears=11, GalaxyType=new GType('E')}
        };

            foreach (Galaxy theGalaxy in theGalaxies)
            {
                Console.WriteLine(theGalaxy.Name + "  " + theGalaxy.MegaLightYears + ",  " + theGalaxy.GalaxyType);
            }

            // Expected Output:
            //  Tadpole  400,  Spiral
            //  Pinwheel  25,  Spiral
            //  Cartwheel, 500,  Lenticular
            //  Small Magellanic Cloud .2,  Irregular
            //  Andromeda  3,  Spiral
            //  Maffei 1,  11,  Elliptical
        }
    }

    public class Galaxy
    {
        public string Name { get; set; }

        public double MegaLightYears { get; set; }
        public object GalaxyType { get; set; }

    }

    public class GType
    {
        public GType(char type)
        {
            switch(type)
            {
                case 'S':
                    MyGType = Type.Spiral;
                    break;
                case 'E':
                    MyGType = Type.Elliptical;
                    break;
                case 'l':
                    MyGType = Type.Irregular;
                    break;
                case 'L':
                    MyGType = Type.Lenticular;
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
        public object MyGType { get; set; }
        private enum Type { Spiral, Elliptical, Irregular, Lenticular}
    }
}

Imports System
Imports System.Collections.Generic

Namespace ConsoleApp_FirstApp
    Friend Class Program
        Public Shared Sub Main(ByVal args As String())
            Console.WriteLine("Welcome to Galaxy News!")
            Call IterateThroughList()
            Console.ReadKey()
        End Sub

        Private Shared Sub IterateThroughList()
            Dim theGalaxies = New List(Of Galaxy) From {
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Tadpole",
                    .MegaLightYears = 400,
                    .GalaxyType = New GType("S"c)
                },
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Pinwheel",
                    .MegaLightYears = 25,
                    .GalaxyType = New GType("S"c)
                },
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Cartwheel",
                    .MegaLightYears = 500,
                    .GalaxyType = New GType("L"c)
                },
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Small Magellanic Cloud",
                    .MegaLightYears = 0.2,
                    .GalaxyType = New GType("I"c)
                },
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Andromeda",
                    .MegaLightYears = 3,
                    .GalaxyType = New GType("S"c)
                },
                New Galaxy() With {
                    .Name = "Maffei 1",
                    .MegaLightYears = 11,
                    .GalaxyType = New GType("E"c)
                }
            }

            For Each theGalaxy As Galaxy In theGalaxies
                Console.WriteLine(theGalaxy.Name & "  " & theGalaxy.MegaLightYears & ",  " & theGalaxy.GalaxyType)
            Next

        End Sub
    End Class

    Public Class Galaxy
        Public Property Name As String
        Public Property MegaLightYears As Double
        Public Property GalaxyType As Object
    End Class

    Public Class GType

        Shared Operator &(ByVal left As String, ByVal right As GType) As String
            Return New String(left & right.ToString())
        End Operator
        Public Sub New(ByVal type As Char)
            Select Case type
                Case "S"c
                    MyGType = GType.Type.Spiral
                Case "E"c
                    MyGType = GType.Type.Elliptical
                Case "l"c
                    MyGType = GType.Type.Irregular
                Case "L"c
                    MyGType = GType.Type.Lenticular
                Case Else
            End Select

        End Sub

        Private _MyGType As String
        Public Property MyGType As Object
            Get
                Return _MyGType
            End Get
            Set(ByVal value As Object)
                _MyGType = value.ToString()
            End Set
        End Property

        Private Enum Type
            Spiral
            Elliptical
            Irregular
            Lenticular
        End Enum
    End Class
End Namespace

我們使用此程式碼的目的是在清單中顯示星系名稱、到星系的距離以及星系類型。若要偵錯，請務必瞭解程式碼的意圖。以下是我們要在輸出中顯示的清單中一行的格式：

星系名稱、距離、 星系類型。

執行應用程式

按 F5 或位於程式碼編輯器上方的偵錯工具列中 [ 開始偵錯 ] 按鈕顯示 [開始偵錯] 按鈕圖示。

應用程式會啟動，而且偵錯工具不會向我們顯示任何例外狀況。不過，您在主控台視窗中看到的輸出並非您預期的輸出。以下是預期的輸出：

Tadpole  400,  Spiral
Pinwheel  25,  Spiral
Cartwheel, 500,  Lenticular
Small Magellanic Cloud .2,  Irregular
Andromeda  3,  Spiral
Maffei 1,  Elliptical

但是，你會看到以下輸出：

Tadpole  400,  ConsoleApp_FirstApp.GType
Pinwheel  25,  ConsoleApp_FirstApp.GType
Cartwheel, 500,  ConsoleApp_FirstApp.GType
Small Magellanic Cloud .2,  ConsoleApp_FirstApp.GType
Andromeda  3,  ConsoleApp_FirstApp.GType
Maffei 1, 11,  ConsoleApp_FirstApp.GType

查看輸出和我們的代碼，我們知道 GType 是用來存儲星系類型的類別名稱。我們試圖顯示實際的星系類型（例如“螺旋”），而不是類別名稱！

對應用程式進行偵錯

在應用程式仍在執行的情況下，插入中斷點。

在迴圈中foreach，在方法旁邊點擊右鍵Console.WriteLine，以開啟內容選單，然後從彈出式選單中選擇中斷點>插入中斷點。
- C#
- Visual Basic
```
foreach (Galaxy theGalaxy in theGalaxies)
{
    Console.WriteLine(theGalaxy.Name + "  " + theGalaxy.MegaLightYears + ",  " + theGalaxy.GalaxyType);
}
```
```
For Each theGalaxy As Galaxy In theGalaxies
    Console.WriteLine(theGalaxy.Name & "  " & theGalaxy.MegaLightYears & ",  " & theGalaxy.GalaxyType)
Next
```
當您設定中斷點時，左邊界會出現一個紅點。

當您在輸出中看到問題時，您會在偵錯工具中查看設定輸出之前的程式碼，以開始調試。
選擇偵錯工具列中的 重新啟動（Ctrl + Shift + F5）。

應用程式會在您設定的中斷點暫停。黃色醒目提示指出偵錯工具暫停的位置（黃色程式碼行尚未執行）。
將游標停留在右側的變數上 GalaxyType ，然後在扳手圖示的左側展開 theGalaxy.GalaxyType。您會看到 GalaxyType 包含屬性 MyGType，且屬性值設定為 Spiral。

「Spiral」確實是您期望列印到控制台的正確值！因此，您可以在執行應用程式時存取此程式碼中的值，這是一個良好的開始。在此案例中，我們使用的 API 不正確。讓我們看看您是否可以在偵錯工具中執行程式碼時修正此問題。
在同一程式碼中，在仍在偵錯的同時，將游標放在的 theGalaxy.GalaxyType 末尾，並將其變更為 theGalaxy.GalaxyType.MyGType。雖然您可以進行編輯，但程式碼編輯器會顯示錯誤（紅色波浪線）。（在 Visual Basic 中，不會顯示錯誤，而且這部分程式碼可以運作。
按 F11 （偵錯>單步執入 或偵錯工具列中的 單步執入 按鈕）來執行當前代碼行。

F11 會讓除錯器前進並逐一執行程式碼的陳述。 F10 （步過）是類似的命令，兩者在學習如何使用除錯器時都很有用。

當您嘗試推進偵錯工具時，會出現 [熱重新載入] 對話方塊，指出無法編譯編輯。

[編輯並繼續] 對話方塊隨即出現，表示無法編譯編輯內容。

備註

若要偵錯 Visual Basic 範例程式碼，請略過接下來的幾個步驟，直到系統指示您按一下 [偵錯] 工具列中的 [重新啟動] 按鈕，該按鈕在 [重新啟動應用程式] 的圖示中顯示。
選取編輯在熱重新載入或編輯並繼續訊息方塊中。您現在會在 [錯誤清單] 視窗中看到錯誤訊息。此錯誤表示 'object' 中不包含 MyGType 的定義。

即使我們使用類型的 GType 物件設定每個星系（具有屬性 MyGType ），偵錯工具也無法將物件 theGalaxy 識別為類型的 GType物件。這是怎麼回事呢？您想要查看任何設定星系類型的程式碼。當你這樣做時，你會看到類別 GType 確實有一個 MyGType 屬性，但似乎有些地方出了問題。關於 object 的錯誤訊息其實是線索，對於語言解釋器來說，類型似乎是 object 類型物件，而不是 GType 類型物件。
查看與設定星系類型相關的程式碼時，您會發現 GalaxyType 類別的 Galaxy 屬性被指定為 object，而不是 GType。
```
public object GalaxyType { get; set; }
```
變更上述程式碼，如下所示：
```
public GType GalaxyType { get; set; }
```
選取 [偵錯工具列] 中的重新啟動按鈕圖示（Ctrl + Shift + F5）以重新編譯程式碼並重新啟動應用程式。

現在，當偵錯工具暫停在 Console.WriteLine處時，您可以將滑鼠懸停在 theGalaxy.GalaxyType.MyGType上，並查看值是否已正確設定。
按一下左邊界中的中斷點圓圈（或按一下滑鼠右鍵並選擇 [中斷點>刪除中斷點]）來移除中斷點，然後按 F5 繼續。

該應用程序運行並顯示輸出。它看起來不錯，但你注意到一件事。您預計小麥哲倫星雲星系會在控制台輸出中顯示為不規則星系，但它根本沒有顯示星系類型。
```
Tadpole  400,  Spiral
Pinwheel  25,  Spiral
Cartwheel, 500,  Lenticular
Small Magellanic Cloud .2,
Andromeda  3,  Spiral
Maffei 1,  Elliptical
```
在 switch 陳述式之前（如果是 Visual Basic，則在 Select 陳述式之前），設置這行程式碼的中斷點。
- C#
- Visual Basic
```
public GType(char type)
```
```
Public Sub New(ByVal type As Char)
```
這段程式碼是設定星系類型的地方，所以我們想仔細看看它。
選取的 [重新啟動圖示]。偵錯工具列中的按鈕（Ctrl + Shift + F5）以重新啟動。

偵錯工具會在您設定中斷點的程式碼行上暫停。
將滑鼠停留在變數上 type 。您會看到值 S （在字元代碼之後）。您對的值 I感興趣，因為您知道這是一種不規則星系類型。
按 F5 並再次將游標停留在變數上 type 。重複此步驟，直到您在type變數中看到I的值為止。
現在，按 F11 （調試>單步執行）。
按 F11 直到您停止在具有 'I' 值的程式碼行，該行位於 switch 陳述式中（Select Visual Basic 的陳述式）。在這裡，您會看到由拼寫錯誤引起的明顯問題。您預期程式碼會前進到將MyGType設定為不規則星系類型的位置，但偵錯工具反而會完全跳過這段程式碼，並在switch陳述式中的default區段 (Else 在 Visual Basic 中) 暫停。

查看程式碼，您會看到陳述式中有 case 'l' 拼字錯誤。應該是。case 'I'
選取程式碼中的 case 'l'，並將其替換成 case 'I'。
移除中斷點，然後選取 [ 重新啟動 ] 按鈕以重新啟動應用程式。

錯誤現在已修復，您會看到您期望的輸出！

按任意鍵完成應用程序。

總結

當您看到問題時，請使用偵錯工具和步驟命令（ 例如 F10 和 F11 ）來尋找有問題的程式碼區域。

備註

如果難以識別發生問題的程式碼區域，請在問題發生之前執行的程式碼中設定中斷點，然後使用步驟命令，直到您看到問題資訊清單為止。您也可以使用追蹤點，將訊息記載至 「輸出」 視窗。透過查看記錄的訊息（並注意哪些訊息尚未記錄！），您通常可以隔離有問題的程式碼區域。您可能需要多次重複此過程才能縮小範圍。

當您找到有問題的程式碼區域時，請使用偵錯工具進行調查。若要找出問題的原因，請在偵錯工具中執行應用程式時檢查問題程式碼：

檢查變數並檢查它們是否包含它們應該包含的值類型。如果您找到不正確的值，請找出錯誤值的設定位置（若要找出值的設定位置，您可能需要重新啟動偵錯工具、查看呼叫堆疊，或兩者）。
檢查您的應用程式是否正在執行您預期的程式碼。（例如，在範例應用程式中，我們預期陳述式的 switch 程式碼會將星系類型設定為 Irregular，但應用程式因為拼字錯誤而略過程式碼。

小提示

您可以使用偵錯工具來協助您尋找錯誤。偵錯工具只有在知道程式碼意圖時才能 為您尋找 錯誤。只有當您（開發人員）表達該意圖時，工具才能知道程式碼的意圖。編寫單元測試就是你做到這一點的方式。

後續步驟

在本文中，您已瞭解一些一般偵錯概念。接下來，您可以開始深入瞭解偵錯工具。

初次使用偵錯器

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Last updated on 2025-11-11