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

[アーティクル]
01/24/2025

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。アプリケーション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を実行します。デバッガーには、プログラムの実行中にコードが何を行っているかを調べる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、変数に格納されている値を確認し、変数にウォッチを設定して、値がいつ変化するかを確認できます。デバッガーは、コードの実行パスを確認し、コードの分岐が実行されていることを確認するのに役立ちます。

このチュートリアルでは、次の操作を行います。

デバッガーを起動し、ブレークポイントで一時停止する
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

デバッグを初めて使用する場合は、このチュートリアルを開始する前に、初心者向けのデバッグを読んでください。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。

前提条件

Visual Studio 2022 バージョン 17.12 以降。C++ ワークロードを使用したデスクトップ開発がインストールされています。
- Visual Studio 2022 を無料でインストールするには、Visual Studio のダウンロードページに移動します。
- Visual Studio を無料でインストールするには、リリースとビルド履歴のページで詳細を確認してください。
- Visual Studio が既にある場合は、対話型開発環境 (IDE) 内からワークロードをインストールできます。
  1. [ツール]>[ツールと機能を取得] を選択します。
  2. Visual Studio インストーラーで、ワークロード タブを選択します。
  3. [C++ によるデスクトップ開発] ワークロードを選んでから、[変更] を選びます。
  4. プロンプトに従ってインストールを完了します。
このチュートリアルでは、C++ デモアプリケーションを使用し、C++ 構文を示すスクリーンショットを示します。示されている機能のほとんどは、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も適用できます。注意すべきいくつかの制限事項があります。
- F#: 編集続行 機能はサポートされていません。
- F# と JavaScript: Autos ウィンドウはサポートされていません。

プロジェクトを作成する

Visual Studio で C++ コンソールアプリケーションプロジェクトを作成するには、次の手順に従います。プロジェクトの種類には、すぐに開始するために必要なすべてのテンプレートファイルが用意されています。

Visual Studio [スタート] ウィンドウ ([ファイル][スタートウィンドウ]) で、[新しいプロジェクト作成] を選択します。
言語フィルターを C++ に設定し、Platform フィルターを Windowsに設定します。
[検索ボックス コンソールと入力し、結果の一覧で コンソールアプリ テンプレートを選択します。

手記

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か？」のセクションを検索結果の後に表示される に見つけ、[その他のツールと機能をインストールする] を選択します。 Visual Studio インストーラーで、C++ ワークロードを使用したデスクトップ開発を選択し、インストールを更新します。詳細については、「前提条件の」セクションを参照してください。
[次を選択して、構成ページに進みます。
新しいアプリの [プロジェクト名] と [ソリューション名] に「get-started-debugging」と入力します。既定の Location を選択するか、環境内の別のパスを参照します。
[Create] を選択して、新しい Node.js プロジェクトを作成します。

Visual Studio によって新しいプロジェクトが作成され、ソリューションエクスプローラーでプロジェクト階層開きます。 get-started-debugging.cpp ファイルがコードエディターで開きます。

アプリケーションを作成する

コードエディターで get-started-debugging.cpp ファイルを編集して、プロジェクト用の新しいアプリケーションを作成します。

テンプレートによって提供される既定のコンテンツを次のコードに置き換えます。

#include <string>
#include <vector>
#include <iostream>

void SendMessage(const std::wstring& name, int msg)
{
   std::wcout << L"Hello, " << name << L"! Count to " << msg << std::endl;
}

int main()
{
   std::vector<wchar_t> letters = { L'f', L'r', L'e', L'd', L' ', L's', L'm', L'i', L't', L'h' };
   std::wstring name = L"";
   std::vector<int> a(10);
   std::wstring key = L"";

   for (int i = 0; i < letters.size(); i++)
   {
      name += letters[i];
      a[i] = i + 1;
      SendMessage(name, a[i]);
   }
   std::wcin >> key;
   return 0;
}

デバッガーを起動する

これで、更新されたコードのデバッグを開始する準備ができました。

デバッグセッションを開始するには、F5 を選択するか、デバッグ > 開始を選びます。 [デバッグ] ツールバーで [デバッグの開始] を選択することもできます (実線の緑色の矢印アイコン)。

F5 キーボードショートカットは、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ケーションを起動しますが、コードで確認する特別な機能はまだありません。アプリが読み込まれるだけで、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
```
このチュートリアルの後半では、デバッガーでこのアプリを詳しく見て、その他のデバッグ機能を確認します。
デバッグツールバーの Stop (赤い四角形のアイコン) を選択してデバッガーを停止します。 Shift + F5 キーボードショートカットを使用することもできます。
実行中のアプリケーションのコンソールウィンドウで任意のキーを選択し、enter 選択して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

ブレークポイントを設定し、デバッガーで選択したポイントで一時停止してみてください。

コードエディターで get-started-debugging.cpp ファイルに戻り、main 関数の for ループを見つけます。

   for (int i = 0; i < letters.size(); i++)
   {
      name += letters[i];
      a[i] = i + 1;
      SendMessage(name, a[i]);
   }

コードステートメント name += letters[i]; を含む行の左側の余白を選んで、そのステートメントの行にブレークポイントを設定します。 Visual Studio は、ブレークポイントの設定を示すために、余白に赤い円を追加します。

ヒント

コード行にカーソルを置き、F9 を選択して、その行のブレークポイントを切り替えることもできます。

ブレークポイントは、信頼性の高いデバッグの最も基本的で重要な機能の 1 つです。ブレークポイントは、Visual Studio で実行中のコードを中断する場所を示します。実行が一時停止されると、変数の値を確認したり、メモリの動作を調べたり、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。
F5 を選択するか、[デバッグの開始]を選択して、デバッガーでアプリを起動します。

Visual Studio によってアプリの実行が開始されます。デバッガーが設定されたブレークポイントに達すると、デバッグプロセスが一時停止します。

Visual Studio は、デバッガーが一時停止されているコードステートメントを表すために、余白の赤いブレークポイントの円に黄色の矢印を追加します。プログラムの実行が一時停止され、指定されたステートメントが処理を待機しています。

手記

F5 アクションは、アプリケーションの現在の実行状態を基準にしています。アプリが実行されておらず、F5選択した場合、デバッガーはアプリを起動し、最初に設定されたブレークポイントに達するまで実行を続行します。この動作は、デバッグ>デバッグの開始 コマンドにマップされます。アプリが既に実行されていて、F5選択した場合、デバッガーが次のブレークポイントまたはプログラムの終了に達するまでアプリの実行が続行されます。この動作は、デバッグ>Continue コマンドにマップされます。

ブレークポイントは、詳細に調べるコード行またはコード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については、「適切な種類のブレークポイントを使用する」を参照してください。

デバッガーでコードをステップ実行する

デバッガーでコードを参照する便利な方法は、ステップコマンドを使用することです。これらのコマンドを使って、コードのセクションの [ステップイン]、[ステップオーバー]、[ステップアウト] を行ったり、アプリの実行を [前に戻る] ことができます。

デバッガーツールバーのステップコマンドを示すスクリーンショット。

次の手順では、ステップコマンドでキーボードショートカットを使用してコードをすばやく操作する方法について説明します。 (同等のメニューアクションはかっこで示されています)。

デバッガーでアプリを起動するには、F5 を選択するか、[デバッグの開始]を選択します。
main 関数の for ループでデバッガーが一時停止している間に、F11 (デバッグ > ステップイン) 2 回選択して、SendMessage メソッドの呼び出しに進みます。

F11 を 2 回選択した後、コードステートメントの SendMessage(name, a[i]);まで実行が続行されます。
もう一度 F11 選択して、メソッドにステップインします。

黄色のポインターが SendMessage メソッドに進むことがわかります。

F11 キーボードショートカットを使用すると、ステップイン コマンドが開始され、アプリの実行が一度に 1 ステートメントずつ進みます。実行フローを最も詳細に調べるのに適した方法です。既定では、デバッガーは非ユーザーコードをスキップします。より詳しい情報については、「Just My Code」を参照してください。このチュートリアルの後半では、コードをすばやく移動する方法について説明します。
SendMessage メソッドを調べた後は、ステップアウト コマンドを使用してデバッグを続行できます。 Shift + F11 キーを押します ([デバッグ] > [ステップアウト])。

このコマンドは、現在のメソッドまたは関数が戻るまでアプリの実行を再開 (およびデバッガーを進めます) します。

コマンドが完了すると、デバッガーは、SendMessage メソッド呼び出しで、main メソッドの for ループで一時停止します。
F11 を数回選択して、再び SendMessage メソッドの呼び出しに戻ります。
デバッガーがメソッド呼び出しで一時停止している間に、F10 キーを押します ([デバッグ] > [ステップオーバー])。

今回は、デバッガーが SendMessage メソッドにステップインしていないことを確認してください。 F10 ショートカットを使用すると、アプリコード内の関数やメソッドにステップインすることなくデバッガーが進みます (コードは引き続き実行されます)。 SendMessage メソッドの呼び出しで (F11 キーではなく) F10 キーを押すと、SendMessage の実装コードをステップオーバーします。この方法は、現在検査する必要のない過去のコードを移動する場合に便利です。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 を使用してコードを参照する

デバッガーでコードを操作するもう 1 つの方法は、Run to Click 機能を使用することです。このアクションは、一時的なブレークポイントの設定に似ています。

デバッグセッションを続行します。

F5 選択して、コード内のブレークポイントに進みます。
コードエディターで、SendMessage メソッド定義までスクロールし、std::wcout 関数にカーソルを合わせます。

コードステートメントの左側に「実行してクリック」（緑色の矢印アイコン）が表示されるまで、カーソルを合わせて待ちます。アイコンの上にマウスポインターを置くと、ツールヒント "Run execution to here"が表示されます。
[クリックで実行] を選びます。

デバッガーは、指定された位置に実行を進めます。この例では、デバッガーは std::wcout 関数の呼び出しに到達します。

クリックで移動 アクションは、アプリコード内の見える範囲をすばやく移動するのに便利です。この機能は、コードエディターで開いている任意のファイルで使用できます。

アプリをすばやく再起動する

デバッグツールバー [再起動] (円形の矢印アイコン) を選択して、アプリをすばやく再起動します。 [デバッグ] [再起動] 選択したり、CtrlShift キーF5 キーキーボードショートカットを使用したりすることもできます。

再起動 機能は、アプリを停止してデバッガーをもう一度起動するよりも効率的です。

[再起動選択すると、実行中に最初に発生したブレークポイントでデバッガーが一時停止します。この例では、for ループ内で設定したブレークポイントでデバッガーが再び停止します。

データヒントを使用して変数を検査する

変数の検査に役立つ機能は、デバッガーを使用する際の最も便利な利点の 1 つです。多くの場合、問題をデバッグするときに、変数が特定の時点で予期される値を格納しているかどうかを検出しようとしています。 Visual Studio には、このタスクを完了するのに役立ついくつかの方法が用意されています。

デバッグセッションを続行します。

name += letters[i] ステートメントでデバッガーが一時停止している間は、letters 変数にカーソルを合わせます。変数名の左側にある展開/折りたたみ矢印を選択し、ポップアップメニューでそのプロパティを表示します。

データヒント 機能には、変数に含まれるすべての要素が表示されます。既定値 size={10}注意してください。
次に、name 変数にカーソルを合わせると、現在の値である空の文字列 ("") が表示されます。
F5 (デバッグ>続行) を数回選択して、for ループを数回繰り返し実行します。デバッガーがブレークポイントで一時停止するたびに、name 変数にカーソルを合わせ、現在の値を確認します。

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。

[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

変数と値を検査するもう 1 つの方法は、Autos ウィンドウと [ローカル] ウィンドウを使用することです。既定では、これらのウィンドウは、アプリのデバッグ中に Visual Studio IDE のコードエディターの下に表示されます。

デバッグセッション中にデバッガーのコードエディターの下にある [自動変数] ウィンドウと [ローカル] ウィンドウを示すスクリーンショット。

コードエディターの下にある [自動] ウィンドウに注目してください。

デバッグセッション中にウィンドウが表示されない場合は、WindowsAutosデバッグ選択してウィンドウを開きます。

自動変数 ウィンドウには、現在の行または前の行で使用されているすべての変数とその現在の値が表示されます。特定のプログラミング言語では、変数とプロパティに固有の動作を示すことができることに注意してください。詳細については、Visual Studio 言語ガイダンスのを参照してください。
次に、ローカル ウィンドウを見てみましょう。既定では、このウィンドウは Autos ウィンドウの横に配置されます。

デバッグセッション中にウィンドウが表示されない場合は、[デバッグ] [Windowsローカル]選択してウィンドウを開きます
ローカル ウィンドウで、letters 変数を展開して、含まれている要素を表示します。

ローカル ウィンドウには、現在のスコープ、つまり現在の実行コンテキストにある変数が表示されます。

変数を監視する

特定の変数の動作を監視する場合は、ウォッチを設定できます。

コードエディターで、変数を右クリックし、[ウォッチの追加] 選択します。 ウォッチ ウィンドウがコードエディターの下に開きます。 ウォッチ ウィンドウを使用して、追跡する変数 (または式) を指定できます。

Visual Studio の名前変数の値を示す [ウォッチ] ウィンドウを示すスクリーンショット。

デバッガーでアプリの実行中に name 変数を監視すると、その値の変化を確認できます。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。監視対象の変数がスコープ内にない場合、変数名は淡色表示されます。

呼び出し履歴を調べる

Visual Studio の 呼び出し履歴 ウィンドウには、メソッドと関数が呼び出される順序が表示されます。このウィンドウは、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。既定では、コードエディターの下のデバッグセッション中に、呼び出し履歴が右下ペインに表示されます。

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] ウィンドウを選択して、現在の呼び出し元の構造を確認します。

デバッグセッション中にウィンドウが表示されない場合は、Windows呼び出し履歴デバッグ選択してウィンドウを開きます。
F11 (デバッグ>ステップイン) を数回押して、デバッガーが SendMessage メソッドで一時停止するのを確認します。
呼び出し履歴 ウィンドウをもう一度見てください。

呼び出し履歴 ウィンドウで、上部の行に現在の関数 (このアプリの SendMessage メソッド) 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。

呼び出し履歴は、アプリの実行フローを調べて理解するのに適した方法です。

コード行をダブルクリックして、ソースコードを参照します。このアクションにより、デバッガーによる検査中の現在のスコープも変更されますが、デバッガーは進まれません。
[呼び出し履歴] ウィンドウでプログラミング要素の右クリックメニューにアクセスします。たとえば、指定した関数にブレークポイントを挿入し、カーソルに対して実行を使用してデバッガーを進め、ソースコードを参照できます。詳細については、「呼び出し履歴を表示し、デバッガーの [呼び出し履歴] ウィンドウを使用する」を参照してください。

実行フローを変更する

Visual Studio のデバッガーのもう 1 つの機能は、アプリの実行フローを変更できることです。

std::wcout 関数 実行するには、F11 (デバッグ>ステップイン) を 2 回選択します。
SendMessage メソッドの呼び出しでデバッガーが一時停止している間に、変数の左側にある黄色の矢印 (実行ポインター) を選択してドラッグし、矢印を前のコードステートメント (std::wcout) に移動します。
F11 をもう一度選択します。

デバッガーは、std::wcout 関数を再実行します。ターミナル出力でプロセスを追跡できます。

実行フローを変更することで、異なるコード実行パスをテストしたり、デバッガーを再起動せずにコードを再実行したりすることができます。

注意

この機能を使用する場合は注意が必要です。黄色の矢印を選択すると、Visual Studio のツールヒントに、実行の変更が意図しない結果を招く可能性があることを示す警告が表示されます。シナリオによっては、他の警告も表示される場合があります。ポインターを移動しても、アプリケーションを以前のアプリの状態に戻すことはできません。
F5 選択して、アプリの実行を完了します。

Visual Studio デバッガーのを最初に確認する
Visual Studio デバッガーを使用してコード間を移動する
適切な種類のブレークポイント (.NET、.NET Framework、C++、すべての言語) を使用

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プロジェクトを作成する

アプリケーションを作成する

デバッガーを起動する

ブレークポイントを設定してデバッガーを起動する

デバッガーでコードをステップ実行する

Run to Click を使用してコードを参照する

アプリをすばやく再起動する

データヒント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] ウィンドウを使用して変数を検査する

変数を監視する

呼び出し履歴を調べる

実行フローを変更する

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デバッガーでコードをステップ実行する

Run to Click を使用してコードを参照する

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データ ヒント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] ウィンドウを使用して変数を検査する

変数を監視する

呼び出し履歴を調べる

実行フローを変更する

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