Why Programs Fail：系统化调试指南

第1章  故障从哪里来    1
1.1  我的程序罢工了    1
1.2  从缺陷到故障    3
1.3  迷失在时空之中    5
1.4  从故障到修正    9
1.5  自动调试技术    14
1.6  BUG、失误、
1.6  还是缺陷？    18
1.7  概念    20
1.8  工具    21
1.9  进一步阅读指南    22
1.10  习题    23
第2章  跟踪问题    25
2.1  啊！这么多问题    25
2.2  报告问题    26
2.3  管理问题    29
2.4  问题分类    31
2.4.1  严重程度    31
2.4.2  优先级    32
2.4.3  标识    32
2.4.4  注释    32
2.4.5  通知    32
2.5  处理问题    32
2.6  管理问题跟踪过程    35
2.7  把需求看作问题    36
2.8  管理重复问题    37
2.9  关联问题和修正    39
2.10  关联问题和测试    41
2.11  概念    43
2.12  工具    44
2.13  进一步阅读指南    45
2.14  习题    46
第3章  让程序出错    48
3.1  调试测试    48
3.2  控制程序    50
3.3  在表现层测试    52
3.3.1  低级交互    52
3.3.2  系统级交互    54
3.3.3  高级交互    55
3.3.4  评估测试结果    56
3.4  在功能层测试    57
3.5  在单元层测试    59
3.6  分离单元    63
3.7  为调试而设计    66
3.8  预防未知问题    69
3.9  概念    70
3.10  工具    71
3.11  进一步阅读指南    72
3.12  习题    73
第4章  重现问题    75
4.1  调试过程的第一步    75
4.2  重现问题环境    76
4.3  重现程序运行过程    78
4.3.1  重现数据    80
4.3.2  重现用户交互    81
4.3.3  重现通信    83
4.3.4  重现时间    83
4.3.5  重现随机性    84
4.3.6  重现操作环境    85
4.3.7  重现调度    87
4.3.8  物理影响    89
4.3.9  调试工具的影响    90
4.4  重现系统交互    92
4.5  专注于单元    92
4.5.1  创建一个控制层    93
4.5.2  单元控制举例    94
4.5.3  伪对象    96
4.5.4  控制更多的交互    98
4.6  概念    99
4.7  工具    100
4.8  进一步阅读指南    100
4.9  习题    101
第5章  简化问题    103
5.1  简化问题    103
5.2  GECKO BUG马拉松    104
5.3  手工简化    107
5.4  自动简化    109
5.5  简化算法    111
5.6  简化用户交互    117
5.7  简化随机输入    118
5.8  快速简化    119
5.8.1  缓存    120
5.8.2  尽早结束    120
5.8.3  语法简化    121
5.8.4  分离差别，而不是
5.8.4  环境因素    122
5.9  概念    123
5.10  工具    124
5.11  进一步阅读指南    124
5.12  习题    125
第6章  科学调试    128
6.1  如何成为一个
6.1  调试专家    128
6.2  科学方法    129
6.3  应用科学方法    130
6.3.1  调试sample—准备    130
6.3.2  调试sample—假设1    132
6.3.3  调试sample—假设2    132
6.3.4  调试sample—假设3    132
6.3.5  调试sample—假设4    133
6.4  明确调试    134
6.5  记录日志    135
6.6  快速而杂乱的调试    136
6.7  算法调试    137
6.8  构造假设    140
6.9  程序推理技术    142
6.10  概念    144
6.11  进一步阅读指南    145
6.12  习题    146
第7章  推演错误    148
7.1  分离取值的来源    148
7.2  理解控制流    149
7.3  跟踪依赖关系    153
7.3.1  语句的效果    153
7.3.2  被影响语句    154
7.3.3  语句依赖关系    155
7.3.4  跟踪依赖关系    156
7.3.5  利用依赖关系    158
7.4  程序切片    159
7.4.1  前向片断    159
7.4.2  后向片断    159
7.4.3  片断运算    160
7.4.4  利用片断    162
7.4.5  可运行片断    162
7.5  推演代码的坏味道    163
7.6  静态分析的局限性    168
7.7  概念    172
7.8  工具    172
7.9  进一步阅读指南    173
7.10  习题    174
第8章  观察事实    177
8.1  观察状态    177
8.2  记录运行情况    178
8.2.1  日志记录函数    180
8.2.2  日志记录的框架    183
8.2.3  用方面记录日志    186
8.2.4  在二进制级别
8.2.4  记录日志    189
8.3  使用调试器    192
8.3.1  调试会话    193
8.3.2  控制运行过程    196
8.3.3  事后调试    197
8.3.4  记录数据日志    198
8.3.5  调用函数    198
8.3.6  修正与继续    199
8.3.7  嵌入式调试器    199
8.3.8  有关调试器的建议    200
8.4  查询事件    201
8.4.1  监视点    202
8.4.2  统一事件查询    203
8.5  可视化显示状态    205
8.6  概念    207
8.7  工具    208
8.8  进一步阅读指南    209
8.9  习题    210
第9章  跟踪错误来源    216
9.1  回溯推理    216
9.2  探查运行历史    217
9.3  动态切片    219
9.4  操作来源    222
9.5  捕获错误状态    225
9.6  概念    226
9.7  工具    227
9.8  进一步阅读指南    227
9.9  习题    227
第10章  断言预期结果    230
10.1  自动观察    230
10.2  基本断言    232
10.3  断言不变量    233
10.4  断言正确性    237
10.5  作为规格说明的断言    240
10.6  从断言到验证    241
10.7  参考运行过程    244
10.8  系统断言    246
10.8.1  用MALLOC_CHECK
10.8.1  检查堆    247
10.8.2  用ELECTRICFENCE
10.8.2  避免缓冲区溢出    248
10.8.3  用VALGRIND
10.8.3  检测内存错误    248
10.8.4  语言扩展    250
10.9  检查产品代码    252
10.10  概念    253
10.11  工具    254
10.12  进一步阅读指南    256
10.13  习题    258
第11章  检测反常    263
11.1  捕捉正常行为    263
11.2  比较覆盖情况    264
11.3  统计调试    269
11.4  从用户环境中
11.4  收集数据    270
11.5  动态不变量    272
11.6  运行时的不变量    276
11.7  从反常定位缺陷    278
11.8  概念    278
11.9  工具    279
11.10  进一步阅读指南    280
11.11  习题    281
第12章  起因与结果    283
12.1  起因和参照世界    283
12.2  验证起因    285
12.3  因果关系实践    285
12.4  寻找真实起因    288
12.5  缩小起因范围    289
12.6  缩小差别举例    289
12.7  公共环境    290
12.8  调试中的起因    291
12.9  概念    292
12.10  进一步阅读指南    292
12.11  习题    293
第13章  分离故障起因    296
13.1  自动分离起因    296
13.2  分离和简化    297
13.3  一种分离算法    299
13.4  实现分离    301
13.5  分离引发故障的输入    304
13.6  分离引发故障的
13.6  调度过程    305
13.7  分离引发故障的变化    307
13.8  问题和局限性    313
13.9  概念    315
13.10  工具    316
13.11  进一步阅读指南    316
13.12  习题    317
第14章  分离因果链    319
14.1  无用起因    319
14.2  捕捉程序状态    322
14.3  比较程序状态    325
14.4  分离相关程序状态    327
14.5  分离因果链    331
14.6  分离引发故障的代码    336
14.7  问题和风险    340
14.8  概念    342
14.9  工具    343
14.10  进一步阅读指南    343
14.11  习题    344
第15章  修正缺陷    346
15.1  定位缺陷    346
15.2  重点关注最可能的
15.2  错误    347
15.3  确认缺陷    350
15.3.1  是这个错误引发了
15.3.1  故障吗？    350
15.3.2  该起因真是
15.3.2  错误吗？    351
15.3.3  先思考，后修正    353
15.4  修正缺陷    353
15.4.1  故障不再出现
15.4.1  了吗？    353
15.4.2  修正会引入新
15.4.2  问题吗？    354
15.4.3  同样的差错会出现在
15.4.3  其他地方吗？    355
15.4.4  我完成所有
15.4.4  工作了吗？    355
15.5  变通方法    356
15.6  从差错中学习    357
15.7  概念    359
15.8  进一步阅读指南    360
15.9  习题    361
附录A  规范定义    363
A.1  Delta调试    363
A.1.1  配置    363
A.1.2  成功与故障
A.1.2  运行过程    363
A.1.3  测试    364
A.1.4  最小性    364
A.1.5  简化    364
A.1.6  差别    365
A.1.7  分离    366
A.2  内存状态图    366
A.2.1  规范结构    366
A.2.2  展开数据结构    368
A.2.3  匹配顶点与有
A.2.3  向边    369
A.2.4  计算公共子图    370
A.2.5  计算图的差别    370
A.2.6  应用部分状态
A.2.6  变化    373
A.2.7  捕获C状态    373
A.3  因果链    375
术语表    378
参考文献    382
索引    390
How To目录
如何调试程序    20
如何组织调试过程    43
如何跟踪需求    44
如何重新构建发布的版本    44
如何关联问题和修正    44
如何关联问题和测试    44
如何进行调试测试    71
如何自动运行程序    71
如何在表现层测试    71
如何在功能层测试    71
如何在单元层测试    71
如何分离单元    71
如何为调试而设计    71
如何预防未知问题    71
如何重现问题    99
如何重现问题环境    99
如何重现问题运行过程    99
如何重现单元的行为    99
如何简化测试用例    123
如何自动简化    123
如何加快自动简化的速度    124
如何分离故障起因    144
如何理解当前的问题    145
如何避免没完没了的调试过程    145
如何在某个函数或逻辑式程序中定位错误    145
如何快速而杂乱地调试程序    145
如何构造假设    145
如何基于程序进行推理    145
如何分离取值来源    172
如何进行程序切片    172
如何观察程序状态    207
如何封装和重用调试代码    207
如何观察崩溃程序的最后状态    207
如何探查程序运行历史    226
如何分离某一次特定运行过程中的取值来源    226
如何捕获错误状态    226
如何进行自动观察    253
如何使用断言    253
如何把程序与参考程序进行比较    254
如何确保内存的完整性    254
如何预防低级别语言的内存错误    254
如何确定反常行为    279
如何概括行为    279
如何检测反常    279
如何比较覆盖情况    279
如何对返回值进行采样    279
如何收集用户环境中的数据    279
如何确定不变量    279
如何证实因果关系    292
如何寻找起因    292
如何寻找真实起因    292
如何自动分离故障起因    315
如何分离输入中的故障起因    315
如何分离线程调度中的故障起因    315
如何分离引发故障的代码变化    315
如何理解故障在运行过程中的传播过程    342
如何捕捉程序状态    342
如何比较程序状态    342
如何分离引发故障的程序状态    342
如何寻找引发故障的代码    343
如何沿着因果链缩小缺陷的范围    343
如何分离感染链    359
如何寻找最可能的来源    359
如何修正缺陷    360
如何确保修正是正确的    360
如何避免引入新问题    360
如何从错误中学习    360