軟件調(diào)試的目的是：改正錯誤。軟件調(diào)試是將編制的程序投入實際運行前，用手工或編譯程序等方法進行測試，修正語法錯誤和邏輯錯誤的過程；它是保證計算機信息系統(tǒng)正確性的必不可少的步驟。

本教程操作環(huán)境：windows7系統(tǒng)、Dell G3電腦。

軟件調(diào)試的目的是：改正錯誤。

軟件調(diào)試的概念

軟件調(diào)試是泛指重現(xiàn)軟件缺陷問題,定位和 查找問題根源,最終解決問題的過程。 軟件調(diào)試通常有如下兩種不同的定義:

• 定義1：

  軟件調(diào)試是為了發(fā)現(xiàn)并排除軟件程序中 的錯誤,可以通過某種方法控制被調(diào)試程序的執(zhí)行過 程,以便隨時查看和修改被調(diào)試程序執(zhí)行狀態(tài)的方法。 在該定義中,軟件測試屬于軟件調(diào)試的一部分,與 牛津詞典中的調(diào)試定義類似。 在牛津詞典中調(diào)試定義 為:“識別和排除計算機硬件或軟件中錯誤的過程?！?/p>

• 定義2：

  調(diào)試是執(zhí)行一次成功的測試之后所要進 行的工作。 所謂成功的測試,是指它可以證明程序沒 有實現(xiàn)預期的功能。 調(diào)試包含兩個步驟,從執(zhí)行了一個成功測試用例,發(fā)現(xiàn)問題后開始;第一步,確定程序 中可疑錯誤的準確性質(zhì)和位置;第二步,修改錯誤。 在該定義中軟件測試從調(diào)試工作中分離出來。

軟件調(diào)試的內(nèi)涵

軟件調(diào)試是將編制的程序投入實際運行前，用手工或編譯程序等方法進行測試，修正語法錯誤和邏輯錯誤的過程。這是保證計算機信息系統(tǒng)正確性的必不可少的步驟。編完計算機程序，必須送入計算機中測試。根據(jù)測試時所發(fā)現(xiàn)的錯誤，進一步診斷，找出原因和具體的位置進行修正。

調(diào)試這個術語可能意味著很多不同的事情，但最字面的意思是，它意味著從代碼中刪除錯誤、異常和bug?，F(xiàn)在，有很多方法可以做到這一點。例如，可以通過掃描代碼以查找輸入錯誤或使用代碼分析器進行調(diào)試。您可以使用性能分析器調(diào)試代碼?；蛘?，可以使用調(diào)試器進行調(diào)試。

軟件調(diào)試的基本過程

按照定義1，軟件系統(tǒng)調(diào)試的基本過程如下:

• 用編輯程序把編制的源程序按照一定的書寫格式送到計算機中，編輯程序會根據(jù)使用人員的意圖對源程序進行增、刪或修改。

• 把送入的源程序翻譯成機器語言，即用編譯程序對源程序進行語法檢查并將符合語法規(guī)則的源程序語句翻譯成計算機能識別的“語言”。如果經(jīng)編譯程序檢查，發(fā)現(xiàn)有語法錯誤，那就必須用編輯程序來修改源程序中的語法錯誤，然后再編譯，直至沒有語法錯誤為止。

• 使用計算機中的連接程序，把翻譯好的計算機語言程序連接起來，并扶植成一個計算機能真正運行的程序。在連接過程中，一般不會出現(xiàn)連接錯誤，如果出現(xiàn)了連接錯誤，說明源程序中存在子程序的調(diào)用混亂或參數(shù)傳遞錯誤等問題。這時又要用編輯程序對源程序進行修改，再進行編譯和連接，如此反復進行，直至沒有連接錯誤為止。

• 將修改后的程序進行試算，這時可以假設幾個模擬數(shù)據(jù)去試運行，并把輸出結果與手工處理的正確結果相比較。如有差異，就表明計算機的程序存在有邏輯錯誤。如果程序不大，可以用人工方法去模擬計算機對源程序的這幾個數(shù)據(jù)進行修改處理；如果程序比較大，人工模擬顯然行不通，這時只能將計算機設置成單步執(zhí)行的方式，一步步跟蹤程序的運行。一旦找到問題所在，仍然要用編輯程序來修改源程序，接著仍要編譯、連接和執(zhí)行，直至無邏輯錯誤為止。也可以在完成后再進行編譯。

按照定義2，軟件系統(tǒng)調(diào)試的基本過程如下:

• 重現(xiàn)問題:重現(xiàn)軟件測試發(fā)現(xiàn)的問題;

• 問題定位:確定可能發(fā)生問題的程序段位置;

• 查找原因:分析相關代碼,確定導致缺陷問題 的內(nèi)在原因;

• 設計方案:提出軟件缺陷問題解決方案;

• 修改代碼:根據(jù)設計方案修改程序代碼;

• 驗證和確認:采用審查、分析和測試等技術來 確定錯誤是否被排除,是否引入了新的錯誤。

上述6個步驟不斷迭代進行,直至問題解決。 軟件調(diào)試基本過程如圖1所示:

在這些步驟中,問題定位和查找原因是軟件調(diào)試 的關鍵環(huán)節(jié),其工作量約占總工作量的90%以上。 軟 件調(diào)試是一項既耗時又費力,同時又富有技巧性的工 作。 目前軟件調(diào)試中的問題定位研究的比較多。

可以看到，定義一的流程更貼合我們的日常開發(fā)測試工作；而定義二的流程更貼合我們測試特別是軟件發(fā)布或上線后發(fā)現(xiàn)問題的處理相關工作。

軟件調(diào)試基本特征

• 廣泛的關聯(lián)性
  需要調(diào)試人員有著雄厚的計算機基礎知識(包括操作系統(tǒng)、開發(fā)語言、工具等)以及精通面向的業(yè)務問題域知識。
• 難度大
  從"廣泛的關聯(lián)性"就可以知道難度大不大了。當然也看面臨的具體問題和調(diào)試人員的素質(zhì)
• 難以預估完成時間
  這個時間真的是沒法預估，除非某個問題的領域專家和對軟件整體架構及代碼的理解熟悉程度。

軟件調(diào)試分類

• 按調(diào)試目標的系統(tǒng)環(huán)境分類：Windows下的軟件調(diào)試、Linux下的軟件調(diào)試、Dos下的軟件調(diào)試等
• 按目標代碼的執(zhí)行方式分：
  腳本程序 – 腳本調(diào)試器
  執(zhí)行編譯的程序：
  先編譯為中間代碼，在運行時再動態(tài)編譯為當前CPU能夠執(zhí)行的目標代碼（比如C#開發(fā)的.NET程序） – 托管調(diào)試
  直接編譯和鏈接成目標代碼的程序（C/C++） – 本地調(diào)試
  兼具以上兩種的 – 混合調(diào)試
• 按目標代碼的執(zhí)行模式分：用戶態(tài)調(diào)試（User Mode Debugging）、內(nèi)核態(tài)調(diào)試（Kernel Mode Debugging）；
  在Windows這樣的多任務操作系統(tǒng)中，作為保證安全和秩序的一個根本措施，系統(tǒng)定義了兩種執(zhí)行模式，即低特權等級的用戶模式（User Mode）和高特權等級的內(nèi)核模式（Kernel Mode）。
  應用程序代碼是運行在用戶模式下的，操作系統(tǒng)的內(nèi)核、執(zhí)行體和大多數(shù)設備驅動程序是運行在內(nèi)核模式的。
• 按軟件所處的階段分：開發(fā)期調(diào)試、產(chǎn)品期調(diào)試（分界線是產(chǎn)品的正式發(fā)布）
• 按調(diào)試器和調(diào)試目標的相對位置分：本機提哦啊哈斯、遠程調(diào)試
• 按調(diào)試目標的活動性分：活動目標調(diào)試、轉儲文件調(diào)試