本章要点
程序调试的方法
异常处理机制
在程序设计过程中，无论程序员如何小心，出现错误总是不可避免的，查找并修正这些错误的过程，称为程序的调试。Delphi集成开发环境提供的功能强大的集成调试器，可以帮助程序员快速查找程序中存在的错误。
另外，Delphi提供了异常处理机制，可以使程序在运行中发生异常时，能继续运行而不崩溃。
本章将介绍Delphi的程序调试和异常处理功能。
10.1程序调试
10.1.1程序中的错误类型
程序设计中出现的错误有3种类型：语法错误、运行错误和逻辑错误。
1．语法错误
语法错误，是指编写的程序代码不符合语法规范，如书写错误、未定义变量或数据类型不匹配等。
程序在编译中可以发现语法错误，反白显示错误代码行，并在代码编辑窗口底部指明语法错误的类型。
2．运行错误
运行错误，是指程序能通过编译，但在运行时发生错误，如除数为0、试图打开一个不存在的文件等。
发生运行错误时，程序会停止在出错的语句行上，并显示出错信息。
3．逻辑错误
逻辑错误，是指程序能通过编译并能顺利运行，但运行的结果与设计要求不符。这种错误是由于程序设计的缺陷造成的，是最难发现的一种错误。
调试逻辑错误，要综合运用集成调试器提供的单步、断点、监视数据等手段，找到出错位置、分析出错原因、改正错误。
10.1.2设置调试环境
要使用集成调试器对程序进行调试，必须先对调试环境进行设置。
执行菜单栏中的【Project】→【Options】菜单命令，在打开的【ProjectOptions】对话框中选择【Compiler】选项卡，如图10-1所示。
设置调试环境，就是设置该选项卡的【Debugging】成组框中的各个复选框选项。
1．Debuginformation（调试信息）
该复选框决定集成调试器是否为所编译的程序生成调试信息，并把它放入扩展名为．dcu的调试单元文件中。若需要，应选中该复选框。默认复选框被选中。
2．Localsymbols（局部符号）
该复选框决定集成调试器是否生成程序所使用的局部变量列表，并把它放入扩展名为.dcu的调试单元文件中。若需要，应选中该复选框。默认复选框被选中。
3．Referenceinfo/Definitionsonly（标识符引用∕定义信息）这两个复选框决定编译器是否生成程序所使用的标识符定义、引用信息。若两个复选框都被选中，则编译器只记录标识符的定义信息，使代码浏览器工作；若只选中Referenceinfo复选框，则编译器将记录标识符的定义信息，同时记录标识符在何处使用的信息。默认两个复选框都被选中。
4．Assertions（申明代码）
该复选框决定是否生成申明部分的代码。申明部分的代码在建立可执行文件时可以被删除。若需要，应选中该复选框。默认复选框被选中。
5．UseDebugDCUs（使用调试DCUs）
该复选框决定是否允许程序员以VCL（可视对象库）的调试方式进行调试。若需要，应选中该复选框。默认复选框不被选中。
10.1.3控制程序的运行
集成调试器提供的重要功能之一就是控制程序的运行，这是在程序调试过程中定位程序错误的重要手段。
控制程序运行，就是指程序除正常运行外，还可以用单步运行、设置断点运行、执行到光标处等几种不同的方式运行。
1．单步运行
单步运行，是指每次执行一个程序行，然后暂停，等待下一个执行命令。单步运行又分两种不同的方式。
1）TraceInto
执行菜单栏中的【Run】→【TraceInto】菜单命令，或单击工具栏的【TraceInto】命令按钮，或按下F7快捷键，程序执行一个程序行；当遇到函数或过程时，则进入到函数或过程中继续跟踪。
2）StepOver
执行菜单栏中的【Run】→【StepOver】菜单命令，或单击工具栏的【StepOver】命令按钮，或按下F8快捷键，程序执行一个程序行；当遇到函数或过程时，不进入函数或过程，而是把函数或过程当做一个程序行一次执行完毕，程序暂停在函数或过程后的程序行。
当确信函数或过程本身没有错误时，可以采用这种单步运行方式。
2．设置断点运行
设置断点运行，是将某些程序行设置为断点；程序运行中遇到断点，则暂停在断点处，等待下一个执行命令。
设置为断点的程序行变为红色，并且程序行左边的代码编辑窗口边框处显示一个红色的停止符。一个设置了断点的代码编辑窗口如图10-2所示。
当程序运行到断点暂停后，可以通过分析断点前程序运行的情况，判断程序错误是在断点前还是在断点后，从而缩小查错范围，达到错误迅速定位的目的。
1）断点的设置与取消
设置与取消断点有几种方法。
（1）单击断点程序行左边窗口边框空白处，设置断点；再单击，取消断点。
（2）将光标移到断点程序行，然后按F5键，设置断点；再按F5键，取消断点。
（3）将光标移到断点程序行，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【Debug】→【ToggleBreakpoint】命令，设置断点；在断点处再执行如上操作，取消断点。
（4）将光标移到断点程序行，执行菜单栏的【Run】→【AddBreakpoint】→【SourceBreakpoint】菜单命令，打开【AddSourceBreakpoint】对话框，如图10-3所示，然后单击【OK】
按钮，设置断点。
2）条件断点的设置
按以上方法设置断点，程序每次执行都会暂停，这在某些情况下是不必要的，而且影响调试效率。如调试一个循环次数为100的循环，每次循环都暂停，显然无法忍受；可以设置前98次不暂停，第99次暂停，这就是所谓的条件断点。
设置条件断点的方法有两种。
（1）若按第4种方法设置断点，当显示图10-3【AddSourceBreakpoint】对话框时，则在【Condition】和【PassCount】编辑框中输入中断条件，然后单击【OK】按钮。
（2）若按前3种方法设置断点，则断点设置完成后，执行菜单栏的【View】→【DebugWindows】→【Breakpoints】菜单命令，打开【BreakpointList】对话框，如图10-4所示。
图10-4【BreakpointList】对话框在对话框中选择要设置成条件断点的断点，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【Properties】菜单命令，弹出【SourceBreakpointProperties】对话框，如图10-5所示。
在【Condition】和【PassCount】编辑框中输入中断条件，然后单击【OK】按钮。
在图10-3所示的【AddSourceBreakpoint】对话框和图10-5所示的【SourceBreakpointProperties】对话框中，若只有【Condition】编辑框中输入条件表达式，则当表达式的值为True或非0时，才发生中断；若只有【PassCount】编辑框中输入通过次数，则每执行一次，次数减1，当其值为0时，才发生中断；若这两个编辑框同时输入条件，则每执行一次，首先检测【Condition】编辑框中的条件表达式，只有表达式的值为True或非0时，【PassCount】编辑框中的次数才减1，而只有【PassCount】编辑框中的次数为0时，才会发生中断。
3．运行到光标位置
将光标移到欲使程序暂停运行的程序行，然后按F4键，或执行菜单栏中的【Run】→【RuntoCursor】菜单命令，则程序运行到光标所在位置时暂停。
这种运行方式同设置断点运行方式类似，但有以下两点不同。
（1）这种运行方式没有条件设置功能。
（2）设置断点运行方式中，可以一次设置多个断点，每运行到一个断点程序暂停；而这种运行方式，每次运行前只能选择一个光标位置，运行到光标位置后，再选择下一个光标位置，再运行。
10.1.4监视表达式
在程序运行中，监视变量或表达式的值的变化，是集成调试器的另一个重要功能。通过监视，可以帮助程序员分析程序运行的情况。
1．添加监视表达式
要做到对表达式的监视，首先要添加监视表达式，方法如下：
（1）执行菜单栏中的【Run】→【AddWatch】菜单命令，或在代码编辑窗口中单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【Debug】→【AddWatchatCursor】菜单命令，打开【WatchPropeties】对话框，如图10-6所示；
（2）在对话框的【Expression】组合框中直接输入要监视的表达式，或单击组合框右端的下拉箭头，从下拉列表中选择要监视的表达式；
（3）单击【OK】按钮，则选定的监视表达式添加到【WatchList】窗口中，如图10-7所示。
2．打开【WatchList】窗口
除了添加监视表达式时自动打开【WatchList】窗口外，还可以专门打开【WatchList】
窗口，方法为：
执行菜单栏中的【View】→【DebugWindows】→【Watches】菜单命令，则打开如图10-7所示的【WatchList】窗口。
这时运行程序，则可从【WatchList】窗口中，监视到表达式的当前值。
3．删除监视表达式
不需要监视的表达式也可以从监视列表中删除，方法为：
（1）用上面的方法打开如图10-7所示的【WatchList】窗口；（2）在窗口中选择要删除的监视表达式，单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【DeleteWatch】菜单命令，则选择的监视表达式被删除，如图10-8所示。
10.1.5Evaluate/Modify对话框
【Evaluate/Modify】（求值/修改）对话框是集成调试器提供的另一个调试工具，它不仅能像【WatchList】窗口那样监视表达式的值，还能在程序运行中修改变量的值，让该变量以修改后的值完成后续的程序，以观察程序运行情况的变化。
1．打开【Evaluate/Modify】对话框
打开【Evaluate/Modify】对话框有以下几种方法。
同时按下Ctrl+F7组合键。
在代码编辑窗口中单击鼠标右键，弹出快捷菜单，执行【Debug】→【Evaluate/Modify】
菜单命令；执行菜单栏中的【Run】→【Evaluate/Modify】菜单命令；打开的【Evaluate/Modify】对话框如图10-9所示。
2．表达式求值
同【WatchList】窗口的使用类似，配合程序的运行方式，可在【Evaluate/Modify】对话框中对表达式求值或修改表达式的值。
在对话框的【Expression】组合框中直接输入要监视的表达式，或从组合框的下拉列表中选择要监视的表达式，然后单击【Evaluate】命令按钮，则【Result】列表框中显示该表达式的当前值。
3．修改表达式的值
若求值的表达式的值可以修改，则【Newvalue】组合框和【Modify】命令按钮有效，这时可在【Newvalue】组合框中输入表达式的新值，单击【Modify】命令按钮，然后继续运行程序，则程序将以表达式的新值完成后续的程序。
10.2异常处理
若一个错误或特殊事件中断了程序的正常运行过程，就称为异常。
当异常发生时，程序可以通过相应的处理，使程序能继续运行而不崩溃，这种功能称为异常处理机制。
Delphi的异常处理是通过两种结构的语句实现的。
10.2.1try…except语句
try…except语句的语法格式为：
程序先执行try与except之间的语句，若正常执行完毕，则继续执行end后面的程序；若执行try与except之间的语句发生异常，则转入执行except后面的异常处理段。程序会依次查找各个on后面的异常类标识符，若找到匹配的标识符，则执行其do后面的语句，然后跳出try…except语句，继续执行end后面的程序；若找不到匹配的异常类标识符，则执行else后面的语句，然后继续执行end后面的程序。
这段程序将str1和str2转换成两个整数相除，若除数为0，则发生EDivByZero异常，执行相应的异常处理语句j：=StrToInt(str2)，保证程序正常运行。
10.2.2try…finally语句
try…finally语句主要用来确保当异常发生时，释放被程序分配的资源，包括文件、内存及Windows资源等。
try…finally语句的语法格式为：
与try…except语句不同的是，不论是否发生异常，finally后面的语句2都会被执行。具体的执行过程是：先执行try后面的语句，若不发生异常，待语句1执行完毕，就执行finally后面的语句2，然后继续执行end后面的程序；若执行语句1时发生异常，则直接跳到finally部分执行语句2。
正常情况下，完成对文件的操作后，应将文件句柄释放。但若在文件操作过程中发生异常，就无法保证文件句柄的释放。
而采用try…finally语句，上面的程序段就成为如下格式：
若不发生异常，这个程序段的执行同上面的程序段完全一样；但若在执行对文件的操作过程中发生异常，则直接跳去执行CloseFile(F)语句，做到无论什么情况，都能保证文件句柄的释放。
习题10
1．程序调试的重要性是什么？程序中有几种类型的错误？如何发现它们？
2．Delphi的集成调试器提供哪几种控制程序运行的手段？各如何操作？
3．什么叫异常处理？Delphi两种进行异常处理的语句是什么？它们具体的执行过程如何？