调试器是高级工具和 API,它们通过查找操作系统或应用程序开发过程中的编码错误来优化软件开发。调试器代表着一个庞大且不断增长的业务。随着计算机、移动应用程序和程序领域的不断扩展,全球调试器市场预计到本十年末将大幅增长,这一点不足为奇1。
很多企业正投入数百万美元来开发复杂的调试工具(比如可以调试代码的 AI 聊天机器人)2,而大学的研究人员正在创建可以自主调试视频游戏3以及调试特定领域编程语言4的工具。
工具和技术的功能可能有很大差异,但本质上,它们都提供帮助组织查找和修复 bug 的命令行界面。大多数软件还提供远程调试功能和教程,让初学者更容易上手。
调试工具的示例包括:
集成开发环境 (IDE)
IDE 为计算机程序员提供了全面的软件开发功能。许多 IDE(例如 Visual Studio、Eclipse 和 PyCharm)都具有“调试模式”。这些内置的调试工具使开发人员能够逐行运行代码(分步调试)、在指定点停止程序执行(断点)以及在任何时间点检查变量和内存的状态等。
IDE 还可以作为开源插件使用,兼容多种编程语言,例如 Java、Python、JavaScript 和 TypeScript 以及 PHP 等脚本语言。
独立调试器
独立调试器(例如 GNU Debugger (GDB))提供高级调试功能,包括条件断点和观察点。它们还有助于反向调试,即程序员反向运行程序。它们往往比 IDE 或其他开发人员工具内置的调试器更强大、功能更丰富,但用户的学习曲线也更陡峭,需要更多技术专业知识。
记录实用程序
这些工具提供了在代码的各个点记录程序状态的方法。然后可以分析日志以发现异常或有问题的模式。日志记录对于解决生产环境中发生的 bug 很有用,因为在生产环境中,交互式调试可能不可行。
静态代码分析器
静态代码分析工具无需运行代码即可进行分析,寻找潜在错误并修复 bug 和偏离编码标准的情况。这些工具并不像解释器和编译器那样关注语法,而是分析源代码的语义,帮助开发人员检测常见的编程错误并强制执行一致的编码风格。
动态分析工具
动态分析工具本质上与静态代码分析器相反,它是在软件运行时对其进行监控,以检测资源泄漏或并发问题等问题。此工具可帮助开发团队捕获静态分析可能遗漏的 bug,例如内存泄漏或缓冲区溢出。
性能分析器
性能剖析器可帮助开发人员找出代码中的性能瓶颈。此类系统可以测量 CPU 使用率、内存使用率和 IO 操作,帮助找出缓慢和低效的操作。