嵌入式码农的10年Bug调试经验！

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1.事件顺序。在处理事件时，提出下列问题会很有成效：事件可以以不同的顺序到达吗？如果我们没有接收到此事件会怎么样？如果此事件接连发生两次会怎么样？哪怕通常不会发生，但系统（或交互系统）其他部分的bug可能会导致事件发生呢。

 

2.过早。这是第一点“事件顺序”的一个特例，但它确实会引起一些棘手的bug，因此我把它单独拎出来说明。例如，如果信令消息在配置和启动程序完成之前就被过早接收，那么可能就会有很多奇怪的行为发生。另一个例子：连接在被放进空闲列表之前就被标记为down。在调试这类问题时，我们总是假定在空闲列表中的时候连接被设置为down（但当时为什么不把它放到列表外面呢？）。这是我们思考的不足，没有考虑到有时候事情会过早发生。

 

3.悄无声息的故障。一些最难跟踪的bug有部分是由那些静静失败并扩展而不是抛出错误的代码所导致的。例如，没有检查代码却返回错误的系统调用（如bind）。又如：解析代码在它遇到错误元素的时候只是返回而非抛出错误。在错误状态中持续了一段时间的调用，会使调试变得更难。最好一旦检测到故障就返回错误。

 

4.If。有若干条件的if语句，if (a 或 b) ，特别是当有链接的时候， if (x) else if (y)，都给我引发了很多bug。即使if语句在概念上很简单，但当有多个条件要跟踪的时候依然很容易出错。这些天，我尝试重写代码使之更简单，以避免处理复杂的if语句。

 

5.Else。有一些bug是因为没有正确考虑到如果条件为false时会发生什么而引起的。几乎在所有的情况下，都应该有一个else部分来应对每一条if语句。此外，如果你在if语句的分支中设置变量，那么或许你在另一个分支中也要设置。与此种情况相关的是标记被设置的情况。只添加用于设置的标记的条件不难，但是很容易忘了添加当标记应该再次重置时的条件。留下一个永远设置的标志可能会导致之后接连不断的bug。

 

6.改变假设。许多一开始最难预防的bug是因为改变了假设所造成的。例如，在开始时，可能每天只有一个客户事件。于是很多代码是在这样的假设下写下的。但是后来，设计改变了，允许每天有多个客户事件了。发生这种情况时，很难改变新设计影响到的所有情况。找到关于改变的所有显式依赖关系不难，难的是要找到所有隐性依赖于旧的设计的情况。例如，可能会有获取给定某一天所有客户事件的代码。其中的隐含假设是结果集永远不会超过客户的数量。关于这方面的问题我也没有很好的策略方法，如果各位有的话，还请不吝赐教。

 

7.日志记录。可视化程序做什么至关重要，特别是当逻辑很复杂的时候。确保补充足够多的（但不要太多）日志记录，这样你就可以说明为什么程序要这么做。如果一切正常，那也没关系，但要是有问题发生，你会很庆幸自己添加了这些日志。

 

测试

作为一个开发人员，直到要测试了我才会去处理功能。至少，这意味着每一行新的或改变了的代码行至少已经被执行过一次。此外，单元测试和功能测试都很不错，但还不够。新的功能也必须进行测试，并在类似于产品的环境中探索。只有这样，我才能说我完成了一个功能。下面是我经历过的bug所教会我的关于测试的一些重要的经验教训：

 

1.零和null。如果可行的话，确保总是用零和null来测试。对于字符串，这意味着要测试长度为零的字符串以及字符串为null两种情况。又如：测试TCP连接的断开，要在发送数据给它发送之前。不使用这些组合方法测试是导致bug出现的首位原因。

 

2.添加和删除。通常，新的功能包括能够添加新的配置到系统中——例如，一个用于手机号码转换的新的配置文件。测试它能否添加新的配置文件是很自然的。但是，我发现我们很容易忘记去测试删除配置文件是不是同样ok。

 

3.错误处理。处理错误的代码往往是难以测试的。最好有能检查错误处理代码的自动测试，但有时这是不可能的。我有时会使用的一招是临时修改代码，使得错误处理代码运行起来。要做到这一点最简单的方法是反转if语句——例如，从if error_count > 0改成error_count == 0。另一个例子是拼错数据库列名，从而导致期望的错误处理代码运行。

 

4.随机输入。通常，揭露bug测试的一种测试方法是使用随机输入。例如，H.323协议的ASN.1解码使用二进制数据操作。通过发送随机字节去解码，我们发现了解码器中的几个bug。另一个例子是用测试呼叫来生成脚本，此时呼叫持续时间，接听延迟，第一方挂断等等都是随机生成的。这些测试脚本会暴露许多bug，特别是一起发生的事件会产生并拢干扰。

 

5.检查不应该发生的动作。通常测试包括检查期望动作是不是发生了。但我们很容易忽视相反的情况——忘记检查不应该发生的动作是不是的确没有发生。

 

6.拥有工具。我创建了自己的小工具，以使得测试更加简单。例如，当我用VoIP SIP协议工作时，我写了一个能够用正是我想要的标题和值回复的小脚本。这个工具使得测试很多边界情况变得容易起来。另一个例子是可以进行API调用的一个命令行工具。通过启动逐渐添加所需小功能，我得到了一些非常有用的工具。自己写工具的好处是，我得到的正是我想要的。

 

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