教程：在同一个调试会话中调试 C# 和 C++

项目
10/19/2023

Visual Studio 允许你在调试会话中启用多个调试器类型，这名为混合模式调试。在本教程中，将了解如何在单一调试会话中调试托管代码和本机代码。

本教程展示如何在托管应用内调试本机代码，但你也可以在本机应用内调试托管代码。调试器还支持其他混合模式调试类型，如调试 Python 和本机代码以及在应用类型（如 ASP.NET）中使用脚本调试器。

在本教程中，你将：

创建简单的本机 DLL
创建简单 .NET Core 或 .NET Framework 应用以调用 DLL
配置混合模式调试
启动调试器
命中托管应用中的断点
单步执行本机代码

先决条件

必须安装 Visual Studio 并具有下列工作负荷：

使用 C++ 的桌面开发
.NET 桌面开发

必须安装 Visual Studio 并具有下列工作负荷：

使用 C++ 的桌面开发
.NET 桌面开发或 .NET Core 跨平台开发，具体取决于你想要创建的应用类型。

如果未安装 Visual Studio，请转到 Visual Studio 下载页面，进行免费安装。

如果已安装 Visual Studio，但没有所需工作负荷，请选择 Visual Studio“新建项目”对话框左窗格中的“打开 Visual Studio 安装程序” 。在 Visual Studio 安装程序中，选择所需工作负荷，然后选择“修改”。

创建简单的本机 DLL

创建 DLL 项目的文件：

打开 Visual Studio 并创建一个项目。

按 Esc 关闭启动窗口。键入 Ctrl+Q 以打开搜索框，键入“空项目”，选择“模板”，然后选择“空项目”(C++) 。在出现的对话框中，选择“创建”。然后，键入名称（如“Mixed_Mode_Debugging”）并单击“创建” 。

如果没有看到“空项目”项目模板，请转到“工具”>“获取工具和功能...”，这会打开 Visual Studio 安装程序。 Visual Studio 安装程序启动。选择“使用 C++ 的桌面开发”工作负载，然后选择“修改”按钮。

Visual Studio 随即创建项目。
在“解决方案资源管理器”中选择“源文件”，然后选择“项目”>“添加新建项” 。或者，右键单击“源文件”，然后选择“添加”>“新项” 。

如果看不到所有项模板，请选择“显示所有模板”。
在“新项”对话框中，选择“C++ 文件(.cpp)” 。在“名称”字段中键入“Mixed_Mode.cpp”，然后选择“添加” 。

Visual Studio 将新 C++ 文件添加到“解决方案资源管理器”。
将下列代码复制到“Mixed_Mode.cpp”：
```
#include "Mixed_Mode.h"
```
在“解决方案资源管理器”中选择“头文件”，然后选择“项目”>“添加新项” 。或者，右键单击“头文件”，然后选择“添加”>“新项” 。

如果看不到所有项模板，请选择“显示所有模板”。
在“新项”对话框中，选择“头文件(.h)” 。在“名称”字段中键入“Mixed_Mode.h”，然后选择“添加” 。

Visual Studio 将新的头文件添加到“解决方案资源管理器”。

将下列代码复制到“Mixed_Mode.h”：

#ifndef MIXED_MODE_MULTIPLY_HPP
#define MIXED_MODE_MULTIPLY_HPP

extern "C"
{
  __declspec(dllexport) int __stdcall mixed_mode_multiply(int a, int b) {
    return a * b;
  }
}
#endif

选择“文件”>“保存全部”，或按 Ctrl+Shift+S 保存文件。

配置并生成 DLL 项目：

在 Visual Studio 工具栏中，选择“调试”配置以及“x86”或“x64”平台。如果调用的应用将是始终在 64 位模式下运行的 .NET Core，请选择“x64”作为平台。
在“解决方案资源管理器”中，选择“Mixed_Mode_Debugging”项目节点并选择“属性”图标，或右键单击项目节点并选择“属性” 。
在“属性”窗格的顶部，请确保将“配置”设置为“活动(调试)”以及将“平台”设为与你在工具栏中所设置的相同：“x64”或“Win32”（适用于 x86 平台）。

重要

如果将平台从“x86”切换到“x64”，或相反，则必须为新平台重新配置属性。
在左窗格的“配置属性”下方选择“链接器”>“高级”，并在“无入口点”旁边的下拉列表中选择“否” 。如果必须将其更改为“否”，请选择“应用” 。
在“配置属性”下方选择“常规”，并在“配置类型”旁边的下拉列表中选择“动态库(.dll)” 。选择“应用”，然后选择“确定” 。
在“解决方案资源管理器”中选择项目，然后选择“生成”>“生成解决方案”，按 F7 或右键单击该项目并选择“生成” 。

该项目应顺利生成，没有错误。

创建简单的托管应用以调用 DLL

打开 Visual Studio 并创建一个新项目。

按 Esc 关闭启动窗口。键入 Ctrl+Q 以打开搜索框，键入“控制台”，选择“模板”，然后对 .NET Core 选择“控制台应用”，或对 C# 选择“控制台应用(.NET Framework)” 。在出现的对话框中，选择“下一步”。

然后键入名称（如 Mixed_Mode_Calling_App），单击“下一步”或“创建”（视具体提供的选项而定）。

对于 .NET Core，选择建议的目标框架或 .NET 8，然后选择“创建”。

如果没有看到正确的项目模板，请转到“工具”>“获取工具和功能...”，这会打开 Visual Studio 安装程序。根据先决条件所述选择正确的 .NET 工作负载，然后选择“修改”。

注意

还可以将新的托管项目添加到现有 C++ 解决方案。我们将在新的解决方案中创建项目，以提高混合模式调试任务的难度。

Visual Studio 创建空项目并在“解决方案资源管理器”中显示该项目。

使用下列代码替换“Program.cs”中的所有代码：

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace Mixed_Mode_Calling_App
{
    public class Program
    {
        // Replace the file path shown here with the
        // file path on your computer. For .NET Core, the typical (default) path
        // for a 64-bit DLL might look like this:
        // C:\Users\username\source\repos\Mixed_Mode_Debugging\x64\Debug\Mixed_Mode_Debugging.dll
        // Here, we show a typical path for a DLL targeting the **x86** option.
        [DllImport(@"C:\Users\username\source\repos\Mixed_Mode_Debugging\Debug\Mixed_Mode_Debugging.dll", EntryPoint =
        "mixed_mode_multiply", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)]
        public static extern int Multiply(int x, int y);
        public static void Main(string[] args)
        {
            int result = Multiply(7, 7);
            Console.WriteLine("The answer is {0}", result);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

在新代码中，使用刚创建的“Mixed_Mode_Debugging.dll”的文件路径替换 [DllImport] 中的文件路径。有关提示，请参阅代码注释。确保替换 username 占位符。
选择“文件”>“保存 Program.cs”或按 Ctrl+S 以保存文件。

配置混合模式调试

在“解决方案资源管理器”中，选择“Mixed_Mode_Calling_App”项目节点并选择“属性”图标，或右键单击项目节点并选择“属性” 。
在属性中启用本机代码调试。

选择左窗格中的“调试”，选择“打开调试启动配置文件 UI”，然后选中“启用本机代码调试”复选框，然后关闭属性页以保存更改。

选择左窗格中的“调试”，再选中“启用本机代码调试”复选框，然后关闭属性页以保存更改。
如果要从 .NET Framework 应用定位 x64 DLL，请将平台目标从“任何 CPU”更改为 x64。为此，可能需要从“调试”工具栏的“解决方案平台”下拉列表中选择“配置管理器”。然后，如果无法直接切换到 x64，请创建面向 x64 的新配置。

设置断点并开始调试

在 C# 项目中，打开“Program.cs”。在下列代码行中设置断点，方法是点击最左侧边缘并选择该行再按 F9，或右键单击该行并选择“断点”>“插入断点” 。
```
int result = Multiply(7, 7);
```
一个红圈将出现在设置断点的左边缘中。
按 F5 并选择 Visual Studio 工具栏内的绿色箭头，或选择“调试”>“开始调试”来开始调试。

调试器在所设断点处暂停。黄色箭头指示调试器当前的暂停位置。

单步执行和单步跳出本机代码

托管应用中的调试暂停时按 F11，或选择“调试”>“单步执行” 。

“Mixed_Mode.h”本机头文件打开，在调试器暂停位置看到黄色箭头。
现在，可以设置并命中断点以及检查本机代码或托管代码中的变量。
- 将鼠标悬停在源代码中的变量上，查看变量值。
- 在“自动”和“局部变量”窗口查看变量和变量值。
- 在调试器中暂停时，还可以使用“监视”窗口和“调用堆栈”窗口。
再按 F11，将调试器推进一行。
按 Shift+F11 或选择“调试”>“单步跳出”，在托管应用中继续执行并再次暂停。
按 F5 或选择绿色箭头继续调试应用。