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Techniques de débogage MFC

  • Article

Si vous déboguez un programme MFC, les techniques de débogage suivantes peuvent vous être utiles.

Dans cette rubrique

AfxDebugBreak

The TRACE macro

Memory leak detection in MFC

  • Tracking memory allocations

  • Enabling memory diagnostics

  • Taking memory snapshots

  • Viewing memory statistics

  • Taking object dumps

    • Interpreting memory dumps

    • Customizing object dumps

    Reducing the size of an MFC Debug build

    • Building an MFC app with debug information for selected modules

AfxDebugBreak

Les MFC fournissent une fonction spéciale, AfxDebugBreak, pour encoder de manière irréversible les points d'arrêt dans le code source :

AfxDebugBreak( );

Sur les plateformes Intel, AfxDebugBreak produit le code suivant, qui marque une interruption dans le code source, plutôt que dans le code de noyau :

_asm int 3

Sur les autres plateformes, AfxDebugBreak appelle simplement DebugBreak.

Veillez à supprimer les instructions AfxDebugBreak lorsque vous créez une version Release ou utilisez #ifdef _DEBUG pour les délimiter.

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Macro TRACE

Pour afficher les messages de votre programme dans la fenêtre Sortie du débogueur, vous pouvez utiliser la macro ATLTRACE ou la macro MFC TRACE. De même que les assertions, les macros trace sont actives uniquement dans la version Debug de votre programme et disparaissent après la compilation dans la version Release.

Les exemples suivants présentent certaines utilisations possibles de la macro TRACE. À l'instar de printf, la macro TRACE peut gérer un certain nombre d'arguments.

int x = 1;
int y = 16;
float z = 32.0;
TRACE( "This is a TRACE statement\n" );

TRACE( "The value of x is %d\n", x );

TRACE( "x = %d and y = %d\n", x, y );

TRACE( "x = %d and y = %x and z = %f\n", x, y, z );

La macro TRACE gère correctement les paramètres char* et wchar_t*. Les exemples suivants illustrent l'utilisation de la macro TRACE avec différents types de paramètres de chaînes.

TRACE( "This is a test of the TRACE macro that uses an ANSI string: %s %d\n", "The number is:", 2);

TRACE( L"This is a test of the TRACE macro that uses a UNICODE string: %s %d\n", L"The number is:", 2);

TRACE( _T("This is a test of the TRACE macro that uses a TCHAR string: %s %d\n"), _T("The number is:"), 2);

Pour plus d'informations sur la macro TRACE, consultez Services de diagnostic.

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Détection des fuites de mémoire dans les applications MFC

Les MFC fournissent des classes et des fonctions pour détecter la mémoire qui est allouée, mais jamais désallouée.

Suivi des allocations de mémoire

Dans les MFC, vous pouvez utiliser la macro DEBUG_NEW à la place de l'opérateur new pour faciliter la localisation des fuites de mémoire. Dans la version Debug de votre programme, DEBUG_NEW assure le suivi du nom du fichier et du numéro de ligne pour chaque objet alloué. Lorsque vous compilez une version Release de votre programme, DEBUG_NEW est traduit en une opération new simple sans les informations de nom de fichier et de numéro de ligne. Ainsi, la vitesse n'est pas pénalisée dans la version Release de votre programme.

Si vous voulez éviter de réécrire le programme entier pour utiliser DEBUG_NEW à la place de new, vous pouvez définir la macro suivante dans vos fichiers sources :

#define new DEBUG_NEW

Lorsque vous faites un dump d'objets, chaque objet alloué avec DEBUG_NEW affiche le fichier et le numéro de ligne où il a été alloué, ce qui vous permet de localiser l'origine des fuites de mémoire.

La version Debug de l'infrastructure MFC utilise automatiquement DEBUG_NEW, contrairement à votre code. Si vous voulez bénéficier de DEBUG_NEW, vous devez utiliser DEBUG_NEW explicitement ou #define new comme indiqué plus haut.

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Activation des diagnostics de la mémoire

Avant d'utiliser les fonctions de diagnostic de la mémoire, vous devez activer le traçage de diagnostic.

Pour activer ou désactiver les diagnostics de la mémoire

  • Appelez la fonction globale AfxEnableMemoryTracking pour activer ou désactiver l'allocateur de mémoire de diagnostic. Étant donné que les diagnostics de la mémoire se trouvent par défaut dans la bibliothèque de débogage, vous utiliserez normalement cette fonction pour les désactiver provisoirement, ce qui vous permettra d'augmenter la vitesse d'exécution du programme et de réduire la sortie des diagnostics.

Pour sélectionner des fonctionnalités de diagnostic de la mémoire spécifiques avec afxMemDF

  • Si vous voulez contrôler plus précisément les fonctionnalités de diagnostic de la mémoire, vous pouvez les activer et les désactiver individuellement, de façon sélective, en définissant la valeur de la variable globale MFC afxMemDF. Cette variable peut prendre les valeurs suivantes, comme spécifié par le type énuméré afxMemDF :

    Valeur

    Description

    allocMemDF

    Activer l'allocateur de mémoire de diagnostic (par défaut).

    delayFreeMemDF

    Différer la libération de la mémoire lors des appels à delete ou free jusqu'à ce que le programme s'arrête. Votre programme allouera alors la quantité maximale de mémoire possible.

    checkAlwaysMemDF

    Appeler AfxCheckMemory chaque fois que la mémoire est allouée ou libérée.

    Vous pouvez combiner ces valeurs en effectuant une opération OR logique, comme indiqué ci-après :

    afxMemDF = allocMemDF | delayFreeMemDF | checkAlwaysMemDF;

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Captures instantanées de la mémoire

  1. Créez un objet CMemoryState et appelez la fonction membre CMemoryState::Checkpoint. Le premier instantané de la mémoire est alors créé.

  2. Une fois que le programme a effectué ses opérations d'allocation et de libération de mémoire, créez un autre objet CMemoryState et appelez Checkpoint pour cet objet. Vous obtenez ainsi un deuxième instantané de l'utilisation de la mémoire.

  3. Créez un troisième objet CMemoryState et appelez sa fonction membre CMemoryState::Difference en fournissant les deux précédents objets CMemoryState comme arguments. S'il existe une différence entre les deux états de la mémoire, la fonction Difference retourne une valeur autre que zéro. Cela indique que certains blocs de mémoire n'ont pas été libérés.

    L'exemple suivant présente l'aspect du code :

    // Declare the variables needed
#ifdef _DEBUG
    CMemoryState oldMemState, newMemState, diffMemState;
    oldMemState.Checkpoint();
#endif

    // Do your memory allocations and deallocations.
    CString s("This is a frame variable");
    // The next object is a heap object.
   CPerson* p = new CPerson( "Smith", "Alan", "581-0215" );

#ifdef _DEBUG
    newMemState.Checkpoint();
    if( diffMemState.Difference( oldMemState, newMemState ) )
    {
        TRACE( "Memory leaked!\n" );
    }
#endif

    Notez que les instructions de vérification de la mémoire sont placées entre des blocs #ifdef _DEBUG/ #endif : elles ne sont donc compilées que dans les versions Debug de votre programme.

    Maintenant que vous connaissez l'existence d'une fuite de mémoire, vous pouvez utiliser une autre fonction membre, CMemoryState::DumpStatistics, qui vous aidera à la localiser.

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Affichage des statistiques de la mémoire

La fonction CMemoryState::Difference examine deux objets d'état de mémoire et détecte les objets qui n'ont pas été libérés du tas entre les états de début et de fin. Une fois que vous avez effectué des instantanés de la mémoire et que vous les avez comparés à l'aide de CMemoryState::Difference, vous pouvez appeler CMemoryState::DumpStatistics pour obtenir des informations sur les objets qui n'ont pas été libérés.

Prenons l'exemple suivant :

if( diffMemState.Difference( oldMemState, newMemState ) )
{
   TRACE( "Memory leaked!\n" );
   diffMemState.DumpStatistics();
}

Un exemple de dump de cet exemple aura l'aspect suivant :

0 bytes in 0 Free Blocks
22 bytes in 1 Object Blocks
45 bytes in 4 Non-Object Blocks
Largest number used: 67 bytes
Total allocations: 67 bytes

Les blocs libres sont des blocs dont la fin d'allocation est différée si afxMemDF a la valeur delayFreeMemDF.

Les blocs Object ordinaires, affichés sur la deuxième ligne, restent alloués sur le tas.

Les blocs non objet incluent les tableaux et les structures alloués avec new. Dans le cas présent, quatre blocs non objet ont été alloués sur le tas, mais pas libérés.

Largest number used donne la mémoire maximale utilisée par le programme à un moment quelconque.

Total allocations donne la quantité totale de mémoire utilisée par le programme.

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Création de dumps d'objets

Dans un programme MFC, vous pouvez utiliser CMemoryState::DumpAllObjectsSince pour faire un dump contenant la description de tous les objets sur le tas qui n'ont pas été libérés. DumpAllObjectsSince permet de faire un dump de tous les objets alloués depuis le dernier CMemoryState::Checkpoint. Si aucun appel à Checkpoint n'a eu lieu, DumpAllObjectsSince fait un dump de tous les objets et non-objets actuellement en mémoire.

Notes

Avant de pouvoir utiliser le dump d'objets MFC, vous devez activer le traçage de diagnostic.

Notes

MFC fait automatiquement un dump de tous les objets qui ont été perdus lorsque votre programme s'arrête ; il est donc inutile de créer du code pour faire un dump des objets en ce point.

Le code suivant recherche une fuite de mémoire en comparant deux états de mémoire et fait un dump de tous les objets si une fuite est détectée.

if( diffMemState.Difference( oldMemState, newMemState ) )
{
   TRACE( "Memory leaked!\n" );
   diffMemState.DumpAllObjectsSince();
}

Le contenu du dump a l'aspect suivant :

Dumping objects ->

{5} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A7521A, 9 bytes long
{4} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751F8, 5 bytes long
{3} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751D6, 6 bytes long
{2} a CPerson at $51A4

Last Name: Smith
First Name: Alan
Phone #: 581-0215

{1} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A7516E, 25 bytes long

Les valeurs numériques entre parenthèses au début de la plupart des lignes spécifient l'ordre dans lequel les objets ont été alloués. Le dernier objet alloué, auquel correspond le numéro le plus élevé, apparaît en au début du dump.

Pour obtenir la quantité d'informations maximale d'un dump d'objets, vous pouvez remplacer la fonction membre Dump de n'importe quel objet dérivé de CObject pour personnaliser le dump d'objets.

Vous avez la possibilité de définir un point d'arrêt sur une allocation de mémoire particulière en affectant à la variable globale _afxBreakAlloc la valeur numérique affichée entre parenthèses. Si vous réexécutez le programme, le débogueur arrêtera l'exécution lorsque cette allocation aura lieu. Vous pourrez alors examiner la pile des appels pour savoir comment votre programme est parvenu jusqu'à ce point.

La bibliothèque Runtime C possède une fonction similaire, _CrtSetBreakAlloc, que vous pouvez utiliser pour les allocations Runtime C.

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Interprétation des vidages mémoire

Examinons ce dump d'objets plus en détail :

{5} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A7521A, 9 bytes long
{4} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751F8, 5 bytes long
{3} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751D6, 6 bytes long
{2} a CPerson at $51A4

Last Name: Smith
First Name: Alan
Phone #: 581-0215

{1} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A7516E, 25 bytes long

Le programme qui a généré ce dump n'avait que deux allocations explicites : une sur la pile, l'autre sur le tas :

// Do your memory allocations and deallocations.
CString s("This is a frame variable");
// The next object is a heap object.
CPerson* p = new CPerson( "Smith", "Alan", "581-0215" );

Le constructeur CPerson prend trois arguments qui correspondent à des pointeurs vers char, utilisés pour initialiser les variables membres CString. Dans le dump mémoire, vous pouvez voir l'objet CPerson avec trois blocs non-objets (3, 4 et 5). Ces derniers contiennent les caractères pour les variables membres CString et ne seront pas supprimés lorsque le destructeur d'objet CPerson sera appelé.

Le bloc numéro 2 est l'objet CPerson lui-même. $51A4 représente l'adresse du bloc, laquelle est suivie du contenu de l'objet, qui a été sorti par CPerson::Dump lorsque ce dernier a été appelé par DumpAllObjectsSince.

Vous pouvez deviner que le bloc numéro 1 est associé à la variable frame CString en raison de son numéro de séquence et de sa taille, qui correspond au nombre de caractères dans la CString variable. Les variables allouées sur le frame sont automatiquement désallouées lorsque le frame est hors de portée.

Variables frame

En général, vous n'avez pas à vous soucier des objets de tas associés à des variables frame, car ils sont automatiquement désalloués lorsque celles-ci sont hors de portée. Afin d'éviter tout encombrement dans les dumps des diagnostics de la mémoire, vous devez positionner vos appels à Checkpoint de telle sorte qu'ils se trouvent hors de la portée des variables frame. Par exemple, placez des parenthèses de portée autour du code d'allocation, comme indiqué ci-après :

oldMemState.Checkpoint();
{
    // Do your memory allocations and deallocations ...
    CString s("This is a frame variable");
    // The next object is a heap object.
    CPerson* p = new CPerson( "Smith", "Alan", "581-0215" );
}
newMemState.Checkpoint();

Une fois la portée mise entre parenthèses, le dump mémoire, pour cet exemple, se présente de la façon suivante :

Dumping objects ->

{5} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A7521A, 9 bytes long
{4} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751F8, 5 bytes long
{3} strcore.cpp(80) : non-object block at $00A751D6, 6 bytes long
{2} a CPerson at $51A4

Last Name: Smith
First Name: Alan
Phone #: 581-0215

Allocations non-objets

Comme vous pouvez le remarquer, certaines allocations sont des objets (tel CPerson), d'autres sont des allocations non-objets. " Les « allocations non-objets » sont des allocations pour des objets non dérivés de CObject ou des allocations de types C primitifs, tels que char, int, ou long. Si la classe dérivée CObject - alloue de l'espace supplémentaire (pour les mémoires tampons internes, par exemple), ces objets afficheront à la fois des allocations objets et non-objets.

Prévention des fuites de mémoire

Notez que, dans le code ci-dessus, le bloc de mémoire associé à la variable frame CString a été désalloué automatiquement et n'apparaît pas comme une fuite de mémoire. La désallocation automatique associée aux règles de portée se charge de la plupart des fuites de mémoire associées aux variables frame.

Dans le cas des objets alloués sur le tas, cependant, vous devez supprimer l'objet de façon explicite pour éviter une fuite de mémoire. Pour nettoyer la dernière fuite de mémoire dans l'exemple précédent, supprimez l'objet CPerson alloué sur le tas, comme indiqué ci-après :

{
    // Do your memory allocations and deallocations.
    CString s("This is a frame variable");
    // The next object is a heap object.
    CPerson* p = new CPerson( "Smith", "Alan", "581-0215" );
    delete p;
}

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Personnalisation des dumps d'objets

Lorsque vous dérivez une classe de CObject, vous pouvez substituer la fonction membre Dump pour fournir des informations supplémentaires lorsque vous utilisez DumpAllObjectsSince pour faire un dump des objets dans la fenêtre Sortie.

La fonction Dump écrit une représentation textuelle des variables de membre de l'objet dans un contexte de dump (CDumpContext). Le contexte de dump est similaire à un flux d'E/S. Vous pouvez utiliser l'opérateur d'insertion (<<) pour envoyer des données à un CDumpContext.

Lorsque vous substituez la fonction Dump, vous devez d'abord appeler la version classe de base de la fonction Dump pour faire un dump du contenu de l'objet de classe de base. Sortez ensuite une description texte et une valeur pour chaque variable de membre de votre classe dérivée.

La déclaration de la fonction Dump se présente de la façon suivante :

class CPerson : public CObject
{
public:
#ifdef _DEBUG
    virtual void Dump( CDumpContext& dc ) const;
#endif

    CString m_firstName;
    CString m_lastName;
    // And so on...
};

Dans la mesure où le dump d'objets n'a de sens que dans le cadre du débogage de votre programme, la déclaration de la fonction Dump est mise entre parenthèses avec un bloc #ifdef _DEBUG / #endif.

Dans l'exemple suivant, la fonction Dump appelle d'abord la fonction Dump pour sa classe de base. Elle écrit ensuite une brève description de chaque variable de membre avec la valeur du membre dans le flux du diagnostic.

#ifdef _DEBUG
void CPerson::Dump( CDumpContext& dc ) const
{
    // Call the base class function first.
    CObject::Dump( dc );

    // Now do the stuff for our specific class.
    dc << "last name: " << m_lastName << "\n"
        << "first name: " << m_firstName << "\n";
}
#endif

Vous devez fournir un argument CDumpContext pour spécifier la destination de la sortie du dump. La version Debug des MFC fournit un objet CDumpContext prédéfini, nommé afxDump, qui envoie la sortie au débogueur.

CPerson* pMyPerson = new CPerson;
// Set some fields of the CPerson object.
//...
// Now dump the contents.
#ifdef _DEBUG
pMyPerson->Dump( afxDump );
#endif

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Réduction de la taille d'une version Debug MFC

Les informations de débogage pour une application MFC importante peuvent occuper beaucoup d'espace disque. Vous pouvez utiliser une de ces procédures pour réduire la taille :

  1. Régénérez les bibliothèques MFC avec l'option /Z7, /Zi, /ZI (Format des informations de débogage), plutôt qu'avec /Z7. Ces options génèrent un seul fichier de base de données de programme (PDB), qui contient les informations de débogage pour la bibliothèque entière, ce qui permet de réduire la redondance et d'économiser de l'espace.

  2. Régénérez les bibliothèques MFC sans informations de débogage (aucune option /Z7, /Zi, /ZI (Format des informations de débogage)). Dans ce cas, l'absence d'informations de débogage vous empêchera d'utiliser la plupart des fonctions de débogage dans le code des bibliothèques MFC, mais étant donné que celles-ci sont déjà déboguées minutieusement, cela n'est pas forcément un problème.

  3. Générez votre propre application avec les informations de débogage uniquement pour les modules sélectionnés comme décrit ci-dessous.

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Génération d'une application MFC avec les informations de débogage pour les modules sélectionnés

La génération de modules sélectionnés avec les bibliothèques de débogage MFC vous permet d'utiliser le pas à pas et les autres fonctions de débogage dans ces modules. Cette procédure utilise à la fois le mode Debug et le mode Release du makefile de Visual C++, d'où la nécessité des modifications décrites ci-après (et d'une régénération totale lorsqu'une version Release complète est requise).

  1. Dans l'Explorateur de solutions, sélectionnez le projet.

  2. Dans le menu Affichage, sélectionnez Pages de propriétés.

  3. Vous commencerez par créer une nouvelle configuration de projet.

    1. Dans la boîte de dialogue Pages de propriétés de <Projet>, cliquez sur le bouton Gestionnaire de configurations.

    2. Dans la boîte de dialogue Gestionnaire de configurations, localisez votre projet à l'intérieur de la grille. Dans la colonne Configuration, sélectionnez <Nouveau...>.

    3. Dans la boîte de dialogue Nouvelle configuration de projet, tapez un nom pour votre nouvelle configuration (par exemple, « Débogage partiel ») dans la zone Nom de la configuration de projet.

    4. Dans la liste Copier les paramètres à partir de, cliquez sur Release.

    5. Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue Nouvelle configuration de projet.

    6. Fermez la boîte de dialogue Gestionnaire de configurations.

  4. Vous définirez ensuite les options pour l'ensemble du projet.

    1. Dans la boîte de dialogue Pages de propriétés, sous le dossier Propriétés de configuration, sélectionnez la catégorie Général.

    2. Dans la grille des paramètres du projet, développez Paramètres par défaut du projet (si nécessaire).

    3. Sous Paramètres par défaut du projet, recherchez Utilisation des MFC. Le paramètre en cours apparaît dans la colonne de droite de la grille. Cliquez sur le paramètre en cours et remplacez-le par Utiliser les MFC dans une bibliothèque statique.

    4. Dans le volet gauche de la boîte de dialogue Pages de propriétés, ouvrez le dossier C/C++ et sélectionnez Préprocesseur. Dans la grille des propriétés, recherchez Définitions de préprocesseur et remplacez « NDEBUG » par « _DEBUG ».

    5. Dans le volet gauche de la boîte de dialogue Pages de propriétés, ouvrez le dossier Éditeur de liens et sélectionnez Entrée Category. Dans la grille des propriétés, recherchez Dépendances supplémentaires. Dans le paramètre Dépendances supplémentaires, tapez « NAFXCWD.LIB » et « LIBCMT ».

    6. Cliquez sur OK pour enregistrer les nouvelles options de génération et fermer la boîte de dialogue Pages de propriétés.

  5. Dans le menu Générer, cliquez sur Régénérer. Cela permet de supprimer les informations de débogage de vos modules, sans affecter la bibliothèque MFC.

  6. Vous devez à présent ajouter de nouveau les informations de débogage aux modules sélectionnés dans votre application. N'oubliez pas que vous ne pouvez définir des points d'arrêt et exécuter d'autres fonctions de débogage que dans les modules compilés avec les informations de débogage. Pour chaque fichier projet dans lequel vous voulez inclure les informations de débogage, procédez de la façon suivante :

    1. Dans l'Explorateur de solutions, ouvrez le dossier Fichiers sources situé sous votre projet.

    2. Sélectionnez le fichier pour lequel vous voulez définir les informations de débogage.

    3. Dans le menu Affichage, sélectionnez Pages de propriétés.

    4. Dans la boîte de dialogue Pages de propriétés, sous le dossier Configuration Settings, ouvrez le dossier C/C++, puis sélectionnez la catégorie Général.

    5. Dans la grille des propriétés, recherchez Format des informations de débogage.

    6. Cliquez sur les paramètres de Format des informations de débogage et sélectionnez l'option voulue (généralement /ZI) pour les informations de débogage.

    7. Si vous utilisez une application générée par un Assistant Application ou que vous possédez des en-têtes précompilés, vous devez désactiver ou recompiler ces derniers avant de compiler les autres modules. Sinon, vous recevrez l'avertissement C4650 et le message d'erreur C2855. Vous pouvez désactiver les en-têtes précompilés en modifiant le paramètre Création/Utilisation d'un en-tête précompilé dans la boîte de dialogue Propriétés de <Projet> (dossier Propriétés de configuration, sous-dossier C/C++, catégorie En-têtes précompilés).

  7. Dans le menu Générer, cliquez sur Générer pour régénérer les fichiers projet qui sont obsolètes.

Au lieu d'utiliser la technique décrite dans cette rubrique, vous pouvez définir des options individuelles pour chaque fichier en recourant à un makefile externe. Dans ce cas, pour lier avec les bibliothèques de débogage MFC, vous devez avoir défini l'indicateur _DEBUG pour chaque module. Si vous voulez utiliser des bibliothèques MFC en version Release, vous devez définir NDEBUG. Pour plus d'informations sur l'écriture de makefiles externes, consultez la Référence NMAKE.

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Voir aussi

Autres ressources

Débogage Visual C++