1. Debuggaus

Lue monisteen luku 10.3 Debuggaus. Katso tehtävää tehdessä myös Wiki-sivua debuggaus.

2. Askeltaminen debuggerissa ja lokaalit muuttujat

Aluksi harjoitellaan askeltamista eri tavoin. Samoin opetellaan seuraamaan lokaaleja muuttujia.

• Tee uusi Solution (vaikkapa nimelle Demo5) ja projekti 'Debuggaus' (Console Application tai vielä mieluummin Jypelin alta ConsoleMain).

• Copy-pasteta sinne kaiken päälle seuraava sisältö:

  using System;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Linq;
  using System.Text;
  namespace LaskentaaMalli
  {
      public class LaskentaaMalli
      {
          public static void Main(string[] args)
          {
              double kanta = 5;
              double korkeus = 7;
              double ala;
              ala = KolmionAla(kanta, korkeus);
              System.Console.WriteLine(ala);
              System.Console.WriteLine("Valmis");
          }
          /// <summary>
          ///
          /// </summary>
          /// <param name="kanta"></param>
          /// <param name="korkeus"></param>
          /// <returns></returns>
          public static double KolmionAla(double kanta, double korkeus)
          {
              double a = kanta * korkeus / 2;
              return a;
          }
      }
  }    

• Paina F11 tai klikkaa Debug -> Step into (suomeksi askella). Ohjelma käynnistyy debuggaustilaan. Keltainen nuoli vasemmalla näyttää, mitä koodiriviä seuraavaksi suoritetaan.

• Paina uudestaan F11. Askellettiin riville 11. Alhaalla näkyy 'Locals'-paneeli, jossa on paikalliset muuttujat. (Jos Locals-paneelia ei näy, sen saa esille valitsemalla yläpalkista Debug -> Windows -> Locals.) args-taulukon alapuolella on kanta, korkeus ja ala, joiden arvo on tällä hetkellä 0.0.

• Paina taas F11. Ollaan rivillä 12. Kanta-muuttujan arvoksi muuttui 5.0. Visual Studio näyttää viimeksi muuttuneen arvon punaisella.

• Paina niin kauan F11, että tullaan KolmionAla-aliohjelmakutsuun. Kun vielä kerran painat F11, hypätään riville 25 ja KolmionAla-aliohjelman sisään. Huomaatko, että Locals-paneeli muuttui, siellä ei enää ole samoja muuttujia kuin Main-aliohjelmassa ollessamme (nyt emme enää ole Mainissa).

• Huomaa myös, että rivi, jolta pomppasimme KolmionAla-aliohjelman sisään, on nyt harmaana. Näin ohjelma tietää, mille riville palataan sen jälkeen, kun KolmionAla-aliohjelman suoritus loppuu.

• Sama asia selviää myös Locals-paneelin oikealla puolella olevasta Call Stack (kutsupino) -paneelista. Se ohjaa ohjelman suoritusta. Ylimpänä oleva asia suoritetaan seuraavaksi, ja alempana olevat asiat sen jälkeen.

• Paina F11 niin kauan että tullaan KolmionAla-aliohjelman viimeiselle riville. Mitä luulet tapahtuvan kun vielä kerran painat F11? Ennen painamista mieti, mihin keltainen nuoli seuraavaksi osoittaa.

• Klikkaa F11 niin kauan, että tullaan System.Console.WriteLine("Valmis");-riville, ja vielä kerran 'F11'.

• Paina F11 niin kauan että ohjelman suoritus päättyy.

• Kokeile tehdä sama homma uudestaan. Pysytkö kärryillä ohjelman suorittamisessa? Erityisen tärkeitä ovat Locals-paneeli ja Call Stack.

• Jos haluat keskeyttää debuggauksen, paina Shift + F5 tai stop-painike Visual Studiossa.

• Aloita vielä kerran ohjelman suoritus painamalla F11. Tullessasi KolmionAla-aliohjelmakutsun kohdalle (rivi 14), paina F10 (Debug -> Step over). Mitä tapahtui? Osaatko selittää toiminnon nimen "Step over" ja tapahtuneen välisen yhteyden?

3. Keskeytyskohta (break point)

Harjoitellaan keskeytyskohdan lisäämistä ja ajamista keskeytyskohtaan.

• Tee äsken luomaasi solutioniin uusi projekti Debuggaus2 painamalla Solutionin nimen päällä hiiren oikeaa ja sitten Add New Project.

• Mikäli tiedoston nimeksi tuli Program.cs muuta se nimeksi Jarjesta.cs

• Kopioi alla oleva koodi ja liitä se juuri tekemäsi tiedoston sisällön tilalle

  using System;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Linq;
  using System.Text;
  namespace Debuggaus
  {
      /// <summary>
      /// Harjoitellaan debuggerin käyttöä ja olioviitteitä.
      /// </summary>
      public class Jarjesta
      {
          /// <summary>
          /// Järjestetään taulukon 2 ekaa lukua järjetykseen.
          /// </summary>
          /// <param name="numerot">Järjestettävä taulukko.</param>
          public static void Jarjesta2(int[] numerot)
          {
              if (numerot[0] < numerot[1]) return;
              int t = numerot[0];
              numerot[0] = numerot[1];
              numerot[1] = t;
          }
  
          /// <summary>
          /// Vaihtaa, mutta ei toimi?
          /// </summary>
          /// <param name="a">1. luku</param>
          /// <param name="b">2. luku</param>
          public static void Jarjesta2(int a, int b)
          {
              if (a < b) return;
              int t = a;
              a = b;
              b = t;
          }
  
          /// <summary>
          /// Pääohjelmassa luodaan int-taulukko jossa 2 alkiota.
          /// Kutsutaan järjestä-aliohjelmia.
          /// </summary>
          /// <param name="args"></param>
          public static void Main(String[] args)
          {
                            // 0   1
              int[] luvut = { 34, 21 };
              Console.WriteLine(luvut[0] + " " + luvut[1]);
              Jarjesta2(luvut[0], luvut[1]);
              Console.WriteLine(luvut[0] + " " + luvut[1]);
              Jarjesta2(luvut);
              Console.WriteLine(luvut[0] + " " + luvut[1]);
          }
      }
  }    

• Lue ohjelman kommentit läpi.

• Laita keskeytyskohta (breakpoint) riville, jossa lukee Jarjesta2(luvut). Keskeytyskohta laitetaan klikkaamalla koodi-ikkunan vasempaan reunaan, harmaalle alueelle.

• Laita ohjelma käyntiin (F5). Ohjelman ajo keskeytyy debuggaus-tilaan riville 49.

• Askella aliohjelman Jarjesta2 sisään painamalla F11 (Step Into).

• Avaa Locals-välilehti ruudun alareunasta. numerot-muuttujan kohdalla on pieni plus-merkki, josta voit tarkastella muuttujassa olevia tietoja.

• Askella aliohjelma läpi F11:llä.

• Kun palaat pääohjelmaan, klikkaa F5, jolloin ohjelma ajaa itsensä loppuun saakka ilman askellusta.

• Poista nyt keskeytyskohta klikkaamalla punaista ympyrää.

• Laita keskeytyskohta riville 47 ja debuggaa F5:llä.

• Askella jälleen aliohjelman sisään, avaa Locals-välilehti ja tutki mitä tapahtuu.

• Palatessasi pääohjelmaan klikkaa F5 ja ohjelman suoritus menee loppuun saakka ilman askellusta.

• Yritä selvittää, miksi aliohjelmakutsu Jarjesta2(luvut[0], luvut[1]) ei toimi: pääohjelmassa tulostuu luvut alkuperäisessä järjestyksessä. Vinkki: monisteen luku 14. Olioiden ja alkeistietotyyppien erot.

• Tarvittaessa breakpointtiin voidaan asettaa ehtoja (Conditional Breakpoint). Tämä tapahtuu klikkaamalla breakpointtia hiiren oikealla ja valitsemalla Condition. Tämän tekemiseen kannattaa tutustua huolella, sillä debug-näytteessä sitä kysytään. Ks. esim. Ehdollisen keskeytyskohdan laittaminen