排錯設計

簡介

排錯是隔離、定位、認識和解決問題的一種形式。

排錯在系統管理、電子工程和軟體工程等領域有廣泛套用。排錯過程一般要求參與者熟悉系統的正常運作狀態及近期的變更歷史，並通過系統排除的方法將問題一步步簡化。排錯設計，就是設計出一種排錯程式來解決系統管理等方面的問題。

在軟體測試過程中暴露出一個錯誤之後，必須進一步診斷和改正程式中的錯誤。這種排錯過程，一般由以下幾個步驟來完成：

（1）從錯誤的外部表現形式入手，確定程式中出錯的位置；

（2）研究有關部分程式，找出錯誤的內在原因；

（3）修改設計和代碼，以便排除這個錯誤；

（4）重複進行暴露了這個錯誤的原始測試或某些有關測試，以便確認該錯誤是否被排除以及是否引進了新的錯誤；

（5）如果所做的修正無效，則撤消這次改動，重複上述過程，直到找到。一·個有效的解決辦法為止。

排錯是軟體開發過程中最為艱巨的一種腦力勞動。排錯開始，開發人員僅僅面對著錯誤的外幫表現形式，要想在組成程式的眾多元素（語句、數據結構等）中找出錯誤的根源並加以修正，往往需要絞盡腦汁，有時甚至要憑個人的經驗和直覺才行。

排錯的關鍵在於推斷程式內部的錯誤位置及原因，為此，一般可以採用以下方法：

（1）試探法

軟體開發人員分析錯誤的外在表現形式，猜想程式內部故障的大概位置，然後想辦法獲取被懷疑位置附近的信息進行判斷。這樣一次一次進行試探、分析，直到定位和修正為止。

試探法一般要浪費大量的時間和精力，效率很低。

（2）回溯法

回溯法是從發現錯誤“症狀"的地方開始，人工地沿程式的控制路徑向後追溯源程式代碼，直到發現錯誤根源並糾正為止。

回溯法一般對小程式比較有效。隨著程式規模的增加，應該回溯的路徑數目越來越多，以致無法進行人工的徹底回溯。

（3）歸納法

歸納法是一種從特殊推斷一般的系統化思考方法。這種方法適用於排錯，開發人員首先要收集並組織與錯誤有關的測試數據，分析其規律並歸納出錯誤原因假設。然後再用原始測試數據或新的測試，證明這種假設的正確性。

（4）演繹法

演繹法是一種從一般原理或前提出發，經過排除和精化的過程來推導出結論。這種方法用於排錯，開發人員必須首先根據已有的測試數據，構想出所有可能產生錯誤的原因。然後再用原始測試數據或新的測試逐個排除不正確的假設。最後再用測試數據證明餘下假設的正確性。