دیباگ چیست؟ | مراحل دیباگ کردن در برنامه نویسی
دیباگ چیست؟ دیباگ (Debug) نیز یکی دیگر از اصطلاحات پرکاربرد در دنیای برنامه نویسی است. بدون شک هر نرم‌افزار و برنامه‌ای که تولید می‌شود دارای باگ (Bug) یا اشکال نرم‌افزاری خواهد بود که باید این اشکالات Debugging (اشکال‌زدایی) شوند. برنامه نویسان همیشه در حال دیباگ کردن (Debugging) هستند. عملیات دیباگ کردن یا Debugging همیشه قبل از اینکه محصول نرم‌افزاری را به فروش برسانیم باید انجام شود. در این مقاله به تعریف دیباگ می‌پردازیم و با دانستن نکاتی درباره دیباگ کردن و روش‌های دیباگ کردن در برنامه نویسی، یاد می‌گیریم که چگونه یک کد را دیباگ کنیم؟
در این مقاله به موضوعات زیر خواهیم پرداخت:
- باگ چیست؟
- انواع باگ در برنامه نویسی
- دیباگ چیست؟
- تاریخچه دیباگ
- دیباگر چیست؟
- مزایای دیباگ کردن در برنامه نویسی چیست؟
- چگونه دیباگ کنیم؟ (مراحل دیباگ کردن در برنامه نویسی)
- چگونه طرز تفکر دیباگ کردن را در خود تقویت کنیم؟
باگ چیست؟
در مقاله باگ چیست؟ در تعریف باگ (Bug) یاد گرفتیم که وقتی یک نرم‌افزار با خطا روبرو می‌شود می‌گوییم که نرم‌افزار باگ (Bug) دارد. باگ در لغت به معنی حشره است و در اصطلاح علوم کامپیوتری به معنی اشکال نرم‌افزاری است.
انواع باگ در برنامه نویسی
- باگ سینتکسی (Syntax Bug)
- باگ منطقی (Logical Bug)
- باگ محاسباتی (Arithmetic bug)
- باگ منابع (Resource Bug)
- باگ تیمی (Teamwork Bug)
- باگ تعامل (Interfacing Bug)
- باگ چند رشته‌ای (Multithreading Bug)
در مقاله مرتبط زیر هر یک از این باگ‌های بالا را توضیح داده‌ایم اما در اینجا بیشتر به عملیات دیباگ کردن و سوال «دیباگ کردن چیست؟» می‌پردازیم. پس لطفا قبل از خواندن این مقاله، مقاله مرتبط زیر را مطالعه کنید.
حال که تعریف باگ را متوجه شدیم، باید ببینیم که دیباگ چیست؟ در این مقاله از آموزش برنامه نویسی به تعریف دیباگ و دیباگ کردن (Debugging) می‌پردازیم.
دیباگ چیست؟ (what is Debugging)
همانطور که در ابتدای مقاله بیان کردیم، هر نرم‌افزاری ممکن است باگ یا اشکال نرم‌افزاری داشته باشد. به فرآیند اشکال‌زدایی و رفع باگ، دیباگ کردن می‌گویند. برنامه نویسان همواره در تلاش هستند که قبل از اینکه محصول نرم‌افزاری به فروش برسد، آن را دیباگ کنند و هرگونه مشکل احتمالی (باگ) را در آن رفع کنند. اما تاریخچه دیباگ و دلیل نام‌گذاری آن چیست؟
تاریخچه دیباگ
در سال 1945 یک خانم برنامه نویس به نام Grace Murray Hopper در دانشگاه هاروارد آمریکا در حال پیدا کردن و اشکال‌زدایی کامپیوتر Mark II بود. این کامپیوتر با مشکل مواجه شده بود که خانم گریس هاپر بعد از گشتن علت مشکل متوجه شد که یک حشره (سوسک) در بین رله‌های این کامپیوتر گیر کرده است و رله کامپیوتر را با مشکل مواجه کرده است. از آن به بعد هرگونه مشکلاتی که در نرم‌افزار به وجود می‌آمد باگ (حشره) نامیده شد و عملیات اشکال‌زدایی باگ، دیباگ کردن (Debugging) نامیده شد.
دیباگر چیست؟
حال که در قسمت بالا با سوال دیباگ چیست؟ آشنا شدیم، در این قسمت ببنیم که دیباگر چیست؟ دیباگر (Debugger) یا ابزار اشکال‌زدایی یک برنامه کامپیوتری است که برای آزمایش و اشکال‌زدایی برنامه‌های دیگر استفاده می‌شود. کاربرد اصلی یک دیباگر اجرای برنامه مورد نظر تحت شرایط کنترل شده است که به برنامه نویس اجازه می‌دهد تا اجرای آن را ردیابی کرده و عملکرد نادرست کد را نظارت کند.
ابزار دیباگر معمولا روی تمام IDEها «محیط‌های توسعه یکپارچه» نصب شده است و به راحتی از طریق آن می‌توان کدهای برنامه نویسی را اشکال‌زدایی یا دیباگ کرد.
مزایای دیباگ کردن در برنامه نویسی چیست؟
دیباگ کردن کد به منظور رفع اشکالات کد است. دیباگ کردن (Debugging) باعث می‌شود نرم‌افزار قبل از ورود به بازار، اشکالاتش کامل برطرف شود. در زیر برخی از مزایای دیباگ کردن در برنامه نویسی را بررسی می‌کنیم:
- پیدا کردن مشکلات احتمالی: دیباگ کردن کد در برنامه نویسی باعث می‌شود، مشکلات احتمالی نرم‌افزار از بین برود.
- رضایت کاربران بعد از خرید: وقتی یک نرم‌افزار بدون خطا به دست مشتری برسد، رضایت مشتری را برای خریدهای بعدی جلب می‌کند.
- اعتماد کاربران: اشکال‌زدایی کدها باعث می‌شود کاربران به محصولات ما اعتماد بیشتری داشته باشند.
- از بین بردن هزینه‌های جبران ناپذیر: دیباگ کردن در برنامه نویسی باعث می‌شود که خطاهایی که باعث به وجود آمدن مشکلات مالی و جانی می‌شود از بین برود.
- جلوگیری از نفوذ هکرها: دیباگ کردن باعث می‌شود راه‌های نفوذ به نرم‌افزار بسته شود و هکرها از اطلاعات نرم‌افزار و کاربران سوء استفاده نکنند.
چگونه دیباگ کنیم؟ (مراحل دیباگ کردن در برنامه نویسی)
چگونه دیباگ کنیم؟ در قسمت بالا دانستیم که دیباگ چیست؟ یا بهتر است بگوییم که دیباگ کردن چیست؟ در این قسمت مراحل مربوط به دیباگ کردن در برنامه نویسی را یاد می‌گیریم. پس در ادامه این مقاله با ما همراه باشید.
- شناسایی باگ: در مرحله اول دیباگ کردن، باید باگ کورد نظر را شناسایی کنیم.
- یافتن محل باگ: در مرحله دوم اشکال‌زدایی یا دیباگینگ باید محل این باگ را در کدهای برنامه شناسایی کنیم.
- تجزیه و تحلیل باگ: در مرحله سوم دیباگ کردن باید کدی که دچار مشکل است را تجزیه و تحلیل کنیم و ببینیم در کجای کد باگ وجود دارد؟
- اشکال‌زدایی باگ (Debugging): در مرحله چهارم دیباگ کردن، باید باگ مورد نظر را اشکال‌زدایی (Debugging) کنیم.
- تست دوباره باگ: در مرحله پنجم دیباگ کردن در برنامه نویسی که آخرین مرحله است، دوباره باید نرم‌افزار را تست کنیم ببنیم که آیا باز هم خطا وجود دارد یا بر طرف شده است؟
چگونه طرز تفکر دیباگ کردن را در خود تقویت کنیم؟
همانطور که در قسمت‌های بالا اهمیت دیباگ کردن را متوجه شدیم، در این قسمت چند روش برای تقویت طرز تفکر دیباگینگ را برای شما بیان می‌کنیم:
- توجه به پیام‌های خطا: به خطاها و باگ‌هایی که برنامه آن را نمایش می‌دهد دقت کنید.
- جستجوی عنوان خطا در گوگل و پیدا کردن راه حل آن: با جستجوی خطا در گوگل و استک اورفلو متوجه می‌شوید که باگی که شما با آن برخورد کرده‌اید، قبلا هزاران برنامه نویس نیز با آن برخورد کرده‌اند و آن را مطرح کرده‌اند و برنامه نویسان دیگر به آن پاسخ داده‌اند.
- توضیح منطق کدها به خودمان یا یک شخص یا شیء دیگر: این روش دیباگ که Rubber Duck Debugging یا دیباگ اردک پلاستیکی نام دارد. شاید بگویید که این روش دیباگ چیست؟ یک اردک عروسکی را کنار مانیتور خود قرار دهید و کدهای خود را به او توضیح دهید. این کار باعث می‌شود سریع‌تر باگ برنامه را پیدا کنید و آن را دیباگ کنید. توضیحات کامل درباره این روش در انتهای این مقاله لینک داده شده است.
- محدود کردن ناحیه وقوع مشکل و درک اینکه خطا دقیقا در کجا اتفاق افتاده است: در این روش دیباگ، برنامه را در جاهای خاصی die یا Exit می‌کنیم تا ببینیم تا مرحله die مشکلی وجود دارد یا خیر؟ اگر وجود نداشت تا آن قسمت از برنامه باگی وجود ندارد.
- زنگ تفریح و عدم توجه به باگ: ممکن است خیلی وقتها آنقدر به باگ فکر کنید تا مغزتان آرامش خود را از دست بدهد. با فکر نکردن به باگ و تفریح کردن، ذهن آرامش و تمرکز خود را بدست می‌آورد و باگ را سریع‌تر پیدا می‌کنید و آن را دیباگ می‌کنید.
- کمک گرفتن از برنامه نویسان دیگران: بعضی وقتها ممکن است با جستجو در گوگل و فکر کردن به نتیجه نرسید. در اینگونه موارد باگ خود را با یک برنامه نویس حرفه‌ای در میان بگذارید.
- حصول اطمینان حاصل کنید که باگ از بین رفته است: بعد از دیباگ سعی کنید راه‌های دیگری را برای تست باگ انجام دهید و ببینید واقعا باگ از بین رفته است یا خیر؟
- رعایت اصول کدنویسی تمیز: رعایت قوانین کد نویسی تمیز یا Clean Code باعث می‌شود که خونایی کدها بالاتر برود و مشکل خود را سریع‌تر دیباگ کنید.
جمع‌بندی:
در این مقاله دانستیم که دیباگ چیست؟ یا بهتر است بگوییم که دیباگ کردن چیست؟ و با مراحل دیباگ کردن در برنامه نویسی آشنا شدیم. به طور کلی فرآیند اشکال‌زدایی یا رفع اشکال باگ را Debugging یا دیباگ کردن کد می‌گوییم. اگر با خواندن این مقاله همچنان نمی‌دانید که دیباگ کردن چیست؟ لطفا در قسمت نظرات هرگونه ابهام یا سوالی در مورد دیباگ کردن در برنامه نویسی داشتید، بیان کنید تا پاسخ آن را به ساده‌ترین شکل بیان کنیم.