Windows开发值得推荐的十大软件分析工具，值得收藏！

Posted 2021-11-04 IT老张

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Windows开发值得推荐的十大软件分析工具，值得收藏！相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1、概述

2、常用工具介绍

2.1 窗口查看工具SPY++

2.2 Dependency Walker

作为Windows软件开发人员，有没有思考过这样的问题：如何才能提升我们的开发效率？如何才能快速地解决开发过程中遇到的何种问题？根据我多年来的开发经历及取得的经验，我们需要掌握一些常用的软件分析工具，借助这些工具，可以快速高效地分析和解决问题。下面我们就来聊一聊，作为Windows开发人员，我们都需要掌握哪些常用的软件分析工具。

1、概述

在Windows软件的日常开发和维护的过程中时，常会用到一些常用的工具来辅助分析和解决我们遇到的各种各样的软件异常问题。常用的工具有SPY++、Dependency Walker、剪切板查看工具Clipbrd、 GDI对象查看工具GDIView、Process Explorer、Process Monitor、API Monitor、Windbg异常分析工具、IDA交互式反汇编工具、Wireshark抓包工具等。本文将结合具体的案例及实际场景，对上述工具进行一个详细的介绍。

2、常用工具介绍

2.1 窗口查看工具SPY++

SPY++是微软Visual Studio自带的工具，该工具可以查看当前系统中打开的所有窗口信息，在分析窗口问题时该工具比较常用，在我们的日常开发中会经常使用。一般我们使用该工具来查看窗口的位置、大小、窗口样式、父窗口等信息。

对于可见的窗口，可以直接将探测按钮移动到目标窗口上，直接查看目标窗口的信息。对于掩藏的、不可见的窗口，也可以直接在SPY++的窗口列表中以窗口标题、类名、窗口句柄等关键字去搜索目标窗口。

可以将当前窗口列表中所有的窗口信息保存到文件中，操作入口如下所示：

这在分析窗口异常崩溃的问题会很有用。

2.2 Dependency Walker

Depenency Walker是库依赖查看工具，可以查看dll库的导出接口信息，也可以查看exe和dll的依赖库信息。该工具是早期Visual Studio自带的工具，现在的Visual Studio不再打包该工具了，需要到Depenency Walker官网上去下载。

该工具主要用于排查程序启动时缺少库报错、找不到接口报错等问题。比如弹出如下的错误提示框：

图中提示找不到MSVCP100D.dll运行时库（D对应debdebug版本的运行时库），程序是release版本的，怎么会依赖debug版本的运行时库呢？估计是底层依赖的dll库（底层的库包括底层的网络库、协议库、组件库等）发布的有问题，错把debug版本的库发布到我们release版本的exe产品流上了。此时可以用Dependency Walker打开exe程序，查看其依赖的库，看看哪个库依赖了的debug版本的MSVCP100D.dll，可以查到：

是截图中的dll库依赖了debug版本的MSVCP100D.dll，找到该问题库的维护组，让他们重新发布release版本的库即可。

有的库可能是主程序动态启动的，如果这些动态启动的库启动失败，是不会弹出上面那种明确的提示框的。比如A.dll库是动态启动的，如果该库启动失败，会导致相关业务异常，此时可以使用Process Explorer查看主程序的库加载情况，确定A.dll有没有启动起来：

注意打开Process Explorer后，要点击上方工具栏中的View DLLs图标按钮才能查看目标进程加载的dll列表，然后在该列表中查看目标库有没有启动起来。

假设A.dll没有启动起来，有可能其依赖的库找不到，也可能该库中调用的接口在其依赖的库中找不到，用Dependency Walker直接打开A.dll查看其库依赖的情况即可找到原因。如果库有问题，在其前面会显示红色的警告图标：

需要注意的是，如下图的黄色感叹号图标一般是没问题的：

还有就是Dependency Walker打开目标文件后，默认会展开所有库的依赖关系包括很多Windows系统库，我们要通过经验加以辨别，将Windows系统库都折叠起来跳过去，一般都是我们程序业务库的问题。

最后有一点说明一下，Dependency Walker在win10系统中打开文件时特别慢，有可能是对win10系统的兼容性不好，打开文件时要等待几分钟才能打开。

2.3 剪切板查看工具Clipbrd

该工具主要用来查看剪切板中包含了哪些剪切板格式的数据，在处理剪切板数据的复制粘贴时很有用！

在实现IM软件的剪切板复制和粘贴功能时，要支持多种剪切板的格式，要支持与其他常用软件比如QQ、飞秋等间的复制粘贴互通，即在IM软件的聊天框中对图片与文字的混合内容进行复制，可以将内容粘贴到QQ的输入框中，从QQ中复制图片和文字的混合内容，也要能够粘贴到我们的IM软件中。

那如何知道QQ等软件都支持哪些剪切板格式呢？我们可以先在QQ中复制图片和文字的混合内容，然后打开Clipbrd剪切板查看工具，就可以看到QQ在复制图片和文字的混合内容时都生成了哪些剪切板格式的数据，如下图所示：

从图片中可以看出，QQ生成了多种剪切板格式的数据，其中QQ_Unicode_RichEdit_Format格式是QQ专有的格式， html Format格式则是通用的格式，是很多软件和邮箱都支持的格式。

我们可以编写类似如下的测试代码：

		HANDLE hClip = NULL;
		char *pBuf = NULL;
		WCHAR* pwchBuf = NULL;
		char* pTemp = NULL;
		m_dwClipFormatQQ = ::RegisterClipboardFormat( _T("QQ_Unicode_RichEdit_Format") );

		BOOL bRet = ::OpenClipboard( NULL );
		if ( !bRet )
		{
			return;
		}

		hClip = GetClipboardData( m_dwClipFormatQQ );
		if ( NULL == hClip )
		{
			CloseClipboard();
			return;
		}

		pBuf = (char*)GlobalLock( hClip );
		if ( NULL == pBuf )
		{
			GlobalUnlock( hClip );
			CloseClipboard();
			return; 
		}

		int nNum = MultiByteToWideChar( CP_UTF8, 0, pBuf, -1, NULL, 0 );
		pwchBuf = new WCHAR[nNum];
		MultiByteToWideChar( CP_UTF8, 0, pBuf, -1, pwchBuf, nNum );

		CString strContent;
		CopyUtf8ToCStringT( strContent, pBuf );
		m_editContent.SetWindowText( strContent );

		GlobalUnlock( hClip );

可以将指定格式的剪切板数据读出来，看看里面的数据具体是什么样式的内容。比如获取到的QQ_Unicode_RichEdit_Format剪切板格式的数据内容如下：

<QQRichEditFormat>
<Info version="1001">
</Info>
<EditElement type="1" filepath="C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\7100****\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\MJR{P}JK{HS{077`IF_@$Y3.png" shortcut="">
</EditElement>
<EditElement type="0"><![CDATA[123]]>
</EditElement>
<EditElement type="1" filepath="C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\7100****\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\L2_QM_EY}G3)R`76P9HYLPJ.png" shortcut="">
</EditElement>
</QQRichEditFormat>

获取到的HTML Format剪切板格式数据内容如下：

Version:0.9
StartHTML:00000112
EndHTML:00000461
StartFragment:00000126
EndFragment:00000425
<!doctype html><html><body>
<!--StartFragment --><DIV>
<IMG src="file:///C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\710027094\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\LVF%BQDXAUX@0MP2{(%$LLK.png" >123<IMG src="file:///C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming\\Tencent\\Users\\710027094\\QQ\\WinTemp\\RichOle\\V8E90K]C]N%1G]8_Q(B48}8.png" >
</DIV><!--EndFragment-->
</body>
</html>

我们可以参考这些剪切板格式的数据样式，就能和这些软件互通了。

要支持从其他软件中复制内容粘贴到我们的软件中，我们只需要解析通用的HTML Format剪切板格式数据就可以了；要支持从我们软件复制粘贴到其他软件中，我们需要构建通用的HTML Format剪切板格式数据，还要构建粘贴到目标软件时目标软件支持的格式，比如要将复制的内容粘贴到QQ中，则在复制内容时要构造QQ专用的QQ_Unicode_RichEdit_Format剪切板格式，只够造HTML Format剪切板格式，是没法粘贴到QQ中的。飞秋、邮箱等软件都是支持通用的HTML Format剪切板格式的。

2.4 GDI对象查看工具GDIView

该工具可以查看目标进程的各种GDI对象的占用情况：

在处理GDI对象泄露问题时，非常好用。特别是在程序拷机时，可能在UI绘制时，有GDI对象泄露的问题，随着软件的长时间运行，占用的GDI对象可能越来越多，甚至会到达10000个，导致程序卡死或者崩溃。

在Windows系统中，一个进程占用的GDI绘图对象不允许超过10000个，当接近或超过10000时程序绘图就会出现异常，甚至出现崩溃闪退的问题。

当程序绘图出现异常或者崩溃时，可以先在Windows系统自带的任务管理器中查看目标进程的GDI对象总个数：

如果GDI对象数接近或者达到10000个，则说明程序中肯定有GDI对象泄露了。然后再使用GDIView工具去查看哪些GDI对象在持续增长，没有释放，这样在排查代码时就比较有针对性了，就能很快定位问题了。

举一个简单的内存泄露的例子，如下所示：

	HPEN hPen2 = ::CreatePen( PS_SOLID, 5, RGB(255,0,0));
	HBRUSH hBr = ::CreateSolidBrush( RGB(0, 255, 0) );
	::SelectObject( hMemDC, hBr );
	HPEN hOldPen = (HPEN)::SelectObject( hMemDC, hPen2 );
	::Rectangle( hMemDC, 0, 0, 20, 20 );
	::SelectObject(hMemDC, hOldPen);

代码中创建了一个pen对象和一个brush对象，结果在这两个对象使用完毕后没有将这两对象给delete掉，这样就导致了GDI对象的泄露。如果上述代码在程序运行的过程中被频繁的执行，则pen对象和brush对象会持续的增长，使用GDIView工具就能看到具体的GDI对象的数目。

以前帮公司webrtc开发维护小组排查过一个DC对象内存泄露的例子，在他们的代码中调用GetDC去获取窗口的DC，结果在使用完成后没有调用ReleaseDC将DC对象释放掉，就导致了DC对象的泄露，导致他们的程序在运行一段时候后程序的窗口显示异常，然后程序就发生了崩溃。

2.5 Process Explorer

使用该工具可以查看目标进程的库占用情况，是我们使用很频繁的一个工具！注意第一次启动该工具时，需要点击工具栏中的“View DLLs”图标按钮，才会显示目标进程都加载了哪些库。

在进程列表中，点击选择目标进程，下方就会显示加载了哪些库，可以查看这些库的信息，比如占用库的路径，占用库的版本，目标dll库有没有启动起来（加载到进程空间中）等。

除了查看依赖的dll库信息，还可以查看目标进程中的所有线程信息，比如线程的CPU占用情况，双击线程条目还可以查看线程的实时函数调用堆栈。

还可以在GPU Graph标签页中查看目标进程是否使用了CPU的GPU硬件单元。在此处简单说一下GPU相关的内容。在很多视频会议、视频监控的软件中，可能会使用CPU的GPU单元，进行视频的硬编硬解，从而节省对CPU的消耗（视频的编解码操作会消耗大量的CPU，即占用大量的CPU百分比）。如果直接使用CPU的计算能力进行的编解码操作，都是软编软解，使用到GPU才是硬编硬解，GPU有很强的硬件运算能力，使用GPU可以有效节省对CPU的软件计算负担。

在排查CPU占用高的问题时，可以找出哪个线程占用了较高的CPU：

然后双击那个线程的条目，可以查看到该线程中当前的函数调用堆栈：

通过函数调用堆栈，我们可能就能大概确定是哪个业务线程导致的高CPU占用了，就可以有针对性地排查了。必要时，可能还要借助windbg作进一步分析，查看详细的函数调用堆栈信息，查看函数中变量的值等。

2.6 Prcoess Monitor

使用该工具可以监测目标进程对注册表和文件的操作：

使用该工具可以监测目标进程的注册表活动，比如想知道目标进程在执行某个操作时将相关信息写到哪个注册表路径中，可以使用该工具对注册表活动进行监测。

使用该工具可以监测目标进程的文件活动，再比如，测试同事在测试时，会遇到软件生成了一些莫名的日志文件，需要定位到日志是哪个模块生成的，需要将生成日志文件的代码清理掉，此时可以使用该工具对文件活动进行监测。当检测到对目标文件的操作，双击打开当前操作的调用堆栈，通过堆栈的上下文，就可以看出日志文件是哪个模块生成的。另外，在Win7及以上系统中的注册表和文件的重定向问题时，使用该工具可以查看到被重定向到哪个路径中了。

该工具的具体使用方法是，先点击工具栏的漏斗按钮，添加要监测的目标进程：