اشکال‌زدا
| توسعه نرم‌افزار |
|---|
اِشکال‌زدا[۱] یا اشکال‌یاب (به انگلیسی: Debugger) یا دیباگر ابزاری کمکی جهت اجرای دستورهای زبان اسمبلی و برای ایجاد، آزمایش، اجرا، تغییر و اشکال یابی برنامه، به زبان اسمبلی است.یکی از مزایای نوشتن برنامه در محیط نرم‌افزار دیباگ این است که برنامه به‌طور مستقیم قابل اجرا بوده و نیازی به ترجمه ندارد.
تاریخچه دیباگرها
[ویرایش]اشکال‌زدایی یکی از مراحل اساسی در فرآیند توسعه نرم‌افزار است که از اوایل ظهور رایانه‌ها اهمیت پیدا کرد. اولین ابزارهای اشکال‌زدا بسیار ساده بودند و عمدتاً برای برنامه‌نویسی زبان اسمبلی طراحی شده بودند. با پیشرفت فناوری، دیباگرها نیز توسعه یافته و به ابزارهای پیچیده‌تر و چندمنظوره تبدیل شدند.
خصوصیات
[ویرایش]- به‌طور مستقیم به زبان اسمبلی برنامه نوشت و آن را اجرا کرد[۲].
- برنامه آماده به زبان اسمبلی را می‌توان به محیط دیباگ انتقال داده و آن را آزمایش و اجرا نمود.
- برنامه اسمبلی را می‌توان دستور به دستور اجرا کرد، محتوای ثبات‌ها و خانه حافظه را مشاهده و تغییرات لازم را انجام داد[۳].
- محتویات خانه حافظه هر سگمنت را می‌توان دید.
یکی از محاسن برنامه دیباگ این است که تمام دستورها را به زبان اسمبلی و معادل آنها، به زبان ماشین (در کد هگزا دسیمال)نشان می‌دهد[۴].
ویژگی‌ها و عملکردهای اصلی دیباگرها
[ویرایش]۱. اجرای خط به خط (Step-by-Step Execution):
[ویرایش]این قابلیت به توسعه‌دهنده امکان می‌دهد که برنامه را به‌صورت گام‌به‌گام اجرا کند تا مکان دقیق خطا مشخص شود.
۲. بررسی متغیرها و حافظه:
[ویرایش]توسعه‌دهنده می‌تواند مقادیر متغیرها و خانه‌های حافظه را در هر لحظه مشاهده کرده و تغییرات لازم را اعمال کند.
تنظیم نقاط توقف (Breakpoints):
[ویرایش]نقاط توقف، نقاطی در کد هستند که برنامه در هنگام رسیدن به آنها متوقف می‌شود تا بتوان وضعیت را بررسی کرد.
مشاهده دستورات اسمبلی:
[ویرایش]دیباگرها اغلب امکان مشاهده دستورات اسمبلی و معادل آنها به زبان ماشین (کد هگزادسیمال) را فراهم می‌کنند.
شبیه‌سازی رفتار پردازنده:
[ویرایش]دیباگرها می‌توانند رفتار پردازنده و تعامل آن با حافظه را شبیه‌سازی کنند.
انواع دیباگرها
[ویرایش]دیباگر سطح پایین:
[ویرایش]این دیباگرها برای اشکال‌زدایی برنامه‌هایی که مستقیماً با سخت‌افزار تعامل دارند (مانند برنامه‌های اسمبلی) طراحی شده‌اند.
۲. دیباگر سطح بالا:
[ویرایش]برای برنامه‌های نوشته‌شده به زبان‌های سطح بالا (مانند C++، Java یا Python) استفاده می‌شوند و با رابط کاربری گرافیکی کاربرپسند ارائه می‌شوند.
۳. دیباگرهای تعاملی:
[ویرایش]به توسعه‌دهنده امکان می‌دهند تا در حین اجرای برنامه، با آن تعامل داشته باشد و وضعیت‌ها را تغییر دهد.
دیباگرهای از راه دور:
[ویرایش]- این ابزارها به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهند تا کدی را که روی یک دستگاه دیگر اجرا می‌شود اشکال‌زدایی کنند.
مزایا و معایب استفاده از دیباگرها
[ویرایش]مزایا:
[ویرایش]- کاهش زمان موردنیاز برای شناسایی و رفع خطا.
- امکان مشاهده جزئیات اجرای برنامه.
- تست برنامه در شرایط واقعی و محیط‌های شبیه‌سازی‌شده.
معایب:
[ویرایش]- ممکن است برای توسعه‌دهندگان مبتدی پیچیده باشد.
- دیباگرهای پیشرفته نیازمند منابع سخت‌افزاری بیشتری هستند.
ابزارهای رایج دیباگر
[ویرایش]برخی از محبوب‌ترین ابزارهای دیباگر عبارتند از:
GDB (GNU Debugger)
[ویرایش]ابزار خط فرمانی قدرتمند برای اشکال‌زدایی برنامه‌های نوشته‌شده به زبان‌های C و C++.
Visual Studio Debugger
[ویرایش]دیباگر گرافیکی و پیشرفته‌ای که در IDE ویژوال استودیو تعبیه شده است.
LLDB
[ویرایش]دیباگری که توسط پروژه LLVM توسعه داده شده و به زبان‌های مختلف خدمت می‌کند.
Chrome DevTools
[ویرایش]ابزار اشکال‌زدایی مخصوص مرورگر گوگل کروم برای تحلیل و رفع خطاهای وب‌سایت‌ها.
Xcode Debugger
[ویرایش]دیباگر ارائه‌شده در IDE Xcode مخصوص توسعه اپلیکیشن‌های iOS و macOS.
کاربردهای دیباگر
[ویرایش]۱. توسعه نرم‌افزار
[ویرایش]دیباگرها به توسعه‌دهندگان کمک می‌کنند تا رفتار کد خود را تحلیل کنند و مشکلات منطقی و فنی را شناسایی و رفع کنند.
۲. تحلیل کد مخرب:
[ویرایش]در امنیت سایبری، دیباگرها برای بررسی و تحلیل بدافزارها استفاده می‌شوند.
۳. آموزش برنامه‌نویسی:
[ویرایش]استفاده از دیباگرها یکی از بهترین روش‌ها برای آموزش مفاهیم عمیق برنامه‌نویسی است.
اصطلاحات مرتبط با دیباگر
[ویرایش]Bug
[ویرایش]به معنای خطا یا اشکال در نرم‌افزار.
Breakpoint
[ویرایش]نقطه‌ای در کد که برنامه در هنگام رسیدن به آن متوقف می‌شود.
Step Over / Step Into
[ویرایش]فرمان‌هایی برای کنترل نحوه حرکت در خطوط کد در هنگام اشکال‌زدایی.
Core Dump
[ویرایش]خروجی‌ای که اطلاعات حافظه برنامه را هنگام وقوع خطا ثبت می‌کند.
منابع
[ویرایش]- ↑ «اِشکال‌زدا» [رایانه و فنّاوری اطلاعات] هم‌ارزِ «debugger»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. دفتر سوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۵۰-۸ (ذیل سرواژهٔ اِشکال‌زدا)
- ↑ https://www.geeksforgeeks.org/debugging-tools/. پارامتر
|عنوان= یا |title=ناموجود یا خالی (کمک); پیوند خارجی در|وبگاه=وجود دارد (کمک); پارامتر|پیوند=ناموجود یا خالی (کمک) - ↑ https://www.cs.auckland.ac.nz/courses/compsci210s2c/resources/GDB_refcard.pdf. پارامتر
|عنوان= یا |title=ناموجود یا خالی (کمک); پیوند خارجی در|وبگاه=وجود دارد (کمک); پارامتر|پیوند=ناموجود یا خالی (کمک) - ↑ https://developer.ibm.com/articles/what-is-debugging/. پارامتر
|عنوان= یا |title=ناموجود یا خالی (کمک); پیوند خارجی در|وبگاه=وجود دارد (کمک); پارامتر|پیوند=ناموجود یا خالی (کمک)
پانویس
[ویرایش]- Sanjeev Kumar Aggarwal and M. Sarath Kumar (2003). "Debuggers for Programming Languages". The Compiler Design Handbook: Optimizations and Machine Code Generation. Boca Raton, Florida: CRC Press. pp. 295–327. ISBN 978-0-8493-1240-3.
{{cite encyclopedia}}: Unknown parameter|editors=ignored (|editor=suggested) (help)نگهداری یادکرد:استفاده از پارامتر نویسندگان (link) - Jonathan B. Rosenberg (1996). How Debuggers Work: Algorithms, Data Structures, and Architecture. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-14966-7.
{{cite book}}: نگهداری یادکرد:استفاده از پارامتر نویسندگان (link)
 | این یک مقالهٔ خرد علوم رایانه است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید. |