[C#] デバッグを理解しよう！

ここではプログラミングで重要なデバッグを理解しましょう。

デバッグ

最初の頃に説明しましたが、デバッグとはプログラムを実行してテストすることです。
その中で不具合が見つかれば、修正と確認を繰り返し、プログラムとしての完成を目指します。

まともな会社ならデバッグの時間をしっかり確保してますが、ブラック企業やゴミプロマネが担当だと何故かデバッグ時間が無かったりします。
そんな時は時間内で適当にデバッグして作業を終えましょう。それでトラブルが起きるなら案件を管理してる側に才能が無いです。

ビルドエラーとの違い

プログラムの不具合を探すという意味ではビルドエラーも似てますね。
どちらもプログラムを完成形に近づける作業ですが、この2つは何が違うのでしょうか。

まず、ビルドエラーで検出できるのは構文の誤りです。対してデバッグは処理が正しいか間違ってるかを確認する作業です。

要はビルドエラーは構文の正常性、つまり記述の正しさしか判断できません。
これはプログラムの処理(動作)が正しいかは、自動的に判断できないからです。

そして、このプログラムの動作上の誤りを見つけるのがデバッグです。普通にテストと呼ぶこともあります。

デバッグ実行

実際にサンプルコードを使ってデバッグを体験しましょう。
では、次のコードをデバッグ実行してください。ショートカットならF5です。

namespace Sample
{
  internal class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      int x = 10;
      int y = 30;
      int z = 50;

      int xy = x + y;
      int yz = y * z;
      int zx = z / x;

      Console.WriteLine($"xy={xy}, yz={yz}, zx={zx}");
    }
  }
}

ブレークポイント

ブレークポイントとは、デバッグ実行の際に指定した位置でプログラムを一時停止できる機能です。
ちょっと分かりづらいかも知れませんが、次の画像を参考に同じ位置をクリックしてください。

クリックして赤い丸が付けば、ブレークポイントが正しく設定されてます。ちなみに、もう一度クリックすると解除できます。

このブレークポイントはプログラムを一時停止するので、処理に関係する行にしか設定できません。
なので赤い丸が付かない場合、その位置はプログラムの処理とは無関係と言うことです。

では、ブレークポイントを付けた状態で、改めてデバッグ実行してみましょう。

赤い丸に黄色い矢印が付いてプログラムが一時停止しました。
ちなみにプログラムもちゃんと起動してます。適当に Alt + Tab とかで探すと見つかります。

ステップ イン / ステップ オーバー / ステップ アウト

ブレークポイントで止めてる状態で1番使う機能だと思います。これら3つはプログラムを進める機能です。
画面上のアイコンは使わず、殆どの場合でショートカット経由で利用します。

先程のブレークポイントで一時停止した状態で対応するキーを押してください。
そうすることでプログラムが1行単位で実行されて、処理を追うことができます。

他にもデバッグ中にF5で次のブレークポイントまで飛ばせます。
デバッグ作業で1番多いのは、この辺の機能を連打しながら進めて、順番に処理を確認することです。

変数の値を確認

デバッグ実行で一時停止してる場合、なんと変数の値を見ることができます。
よく使うのは自動変数とローカルですね。画面のどこかにいるので探してください。

あとがき

今回伝えたのは一部の機能です。とりあえず、最低限これを知ってれば困らないのを書きました。
他にもIDEには色々な開発機能が付いてるので、気になる人は自分で調べてみましょう。

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