Linux программирование в примерах

15.8. Рекомендуемая литература

Следующие книги отличные, с множеством сведений как в отношении тестирования, так и отладки. Все, кроме первой, относятся к программированию вообще. Их все стоит прочесть.

1. Debugging, David J. Agans. AMACOM, New York, New York. USA 2003. ISBN: 0-8144-7168-4.

Настоятельно рекомендуем эту книгу. У нее легкий стиль, удивительное звучание, чтение — одно удовольствие!

2. Programming Pearls, 2nd edition, by Jon Louis Bentley. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, USA, 2000, ISBN: 0-201-63788-0. См. также веб-сайт этой книги. [189]

189

http://www.cs.bell-labs.com/cm/cs/pearls/ — Примеч. автора.

В главе 5 этой книги приведено хорошее обсуждение тестирования элементов и построения тестовой среды.

3. Literate Programming, by Donald E. Knuth. Center for the Study of Language and Information (CSLI), Stanford University, USA, 1992. ISBN: 0-9370-7380-6.

Эта восхитительная книга содержит ряд статей Дональда Кнута по грамотному программированию (literate programming) — методике программирования, которую он изобрел и использовал для создания ТеХ и Metafont. Особый интерес представляет статья, озаглавленная «Ошибки ТеХ», которая описывает, как он разрабатывал и отлаживал ТеХ, включая его журнал всех найденных и исправленных ошибок.

4. Writing Solid Code, by Steve Maguire. Microsoft Press, Redmond, Washington, USA, 1993. ISBN 1-55615-551-4.

5. Code Complete: A Practical Handbook of Software Construction, by Steve McConnell Microsoft Press, Redmond, Washington, USA, 1994. ISBN: 1-55615-484-4.

6. The Practice of Programming, by Brian W. Kernighan and Rob Pike. Addison-Wesley, Reading. Massachusetts, USA, 1999. ISBN: 0-201-61585-X.

15.9. Резюме

• Отладка является важной частью разработки программного обеспечения. Для минимизации ошибок должны использоваться хорошие проектирование и практика разработки, но отладка всегда будет с нами.

• Программы должны компилироваться без оптимизации и с включенными идентификаторами отладки, чтобы упростить отладку под отладчиком. На многих системах компиляция с оптимизацией и компиляция с идентификаторами отладки несовместимы. Это не относится к GCC, вот почему разработчикам GNU/Linux нужно знать об этой проблеме.

• Отладчик GNU GDB является стандартом на системах GNU/Linux и может использоваться также почти на любой коммерческой системе Unix. (Также доступны и легко переносимы графические отладчики на основе GDB.) Контрольные точки, отслеживаемые точки и пошаговое исполнение с посредством next, step и cont предоставляют базовый контроль над программой при ее работе. GDB позволяет также проверять данные и вызывать функции внутри отлаживаемой программы.

 • Имеется множество вещей, которые вы можете сделать при написании программы для ее упрощения, когда неизбежно придется ее отлаживать. Мы рассмотрели следующие темы:

 • Отладочные макросы для вывода состояния.

 • Избегание макросов с выражениями.

 • Перестановку кода для облегчения пошагового выполнения.

 • Написание вспомогательных функций для использования их из отладчика.

 • Избегание объединений.

 • Помещение отладочного кода времени исполнения в готовую версию программы и обеспечение различных способов включения вывода этого кода.

 • Добавление фиктивных функций для упрощения установки контрольных точек.

• Для помощи при отладке помимо простых отладчиков общего назначения существует ряд инструментов и библиотек. Библиотека dbug предоставляет элегантный внутренний отладчик, который использует многие из описанных нами методик последовательным, связанным образом.

• Существует множество отладочных библиотек для динамической памяти, имеющие сходные свойства. Мы рассмотрели три из них (mtrace, Electric Fence и dmalloc) и предоставили ссылки на несколько других. Программа Valgrind идет еще дальше, обнаруживая проблемы, относящиеся к неинициализированной памяти, а не только к динамической памяти.

• splint является современной альтернативой многоуважаемой программе V7 lint. Она доступна по крайней мере на системе одного из поставщиков GNU/Linux и легко может быть загружена и построена из исходных кодов.

• Помимо инструментов отладки, неотъемлемой частью процесса разработки программного обеспечения является также тестирование программ. Ее следует понять, запланировать и управлять ею с самого начала любого проекта разработки программного обеспечения, даже индивидуального.

• Отладка является умением, которому можно научиться. Мы рекомендуем прочесть книгу Debugging Дэвида Дж. Эганса и научиться применять его правила.

Упражнения

1. Откомпилируйте одну из ваших программ с помощью GCC, используя как – g, так и – O. Запустите ее под GDB, установив контрольную точку в main. Выполните программу пошагово и посмотрите, насколько близко соответствует (или не соответствует) исполнение оригинальному исходному коду. Это особенно хорошо делать с кодом, использующим циклы while или for.

2. Прочитайте об особенности GDB условной контрольной точки. Насколько это упрощает работу с проблемами, которые появляются лишь после того, как будет сделано определенное число операций?

3. Перепишите функцию parse_debug из раздела 15.4.2.1 «Добавляйте отладочные опции и переменные», чтобы использовать таблицу строк опций отладки, значений флагов и длин строк

4. (Трудное.) Изучите исходный код gawk; в частности, структуру NODE в awk.h. Напишите вспомогательную отладочную функцию, которая выводит содержимое NODE, основываясь на значении в поле type.

5. Возьмите одну из своих программ и измените ее так, чтобы использовать библиотеку dbug. Откомпилируйте ее сначала без – DDBUG, чтобы убедиться, что она компилируется и работает нормально. (Есть ли у вас для нее набор возвратных тестов? Прошла ли ваша программа все тесты?)

Убедившись, что добавление библиотеки dbug не нарушает работу вашей программы, перекомпилируйте ее с – DDBUG. По-прежнему ли проходит ваша программа все свои тесты? Какова разница в производительности при включенной и отключенной библиотеке? Запустите ваш тестовый набор с опцией – #t, чтобы увидеть трассировку вызовов функций. Как вы думаете, это поможет вам в будущем, когда придется иметь дело с отладкой? Почему да или почему нет?