프로그램은 왜 실패하는가?1. 실패는 어떻게 일어나는가?

최초의 버그

프로그램은 왜 실패하는가?프로그래머가 잘 못 짰기 때문이다나는 너가 열심히 할 거라고 믿지만, 동시에 너가 분명 몇 개의 결함(defect) 을 만들어 낼 거라고 믿는다

버그는 없다개발자는 결함(defect) 를 만들어 내는 거지, 저절로 어딘가에서 벌레(버그)가 들어오는 건 아니다물론 내가 짠 코드가 아닌 다른 코드, 라이브러리, 머신에서 생긴 결함을 만나게 되면, 버그처럼 느껴질 것이다모든 결함을 다 해결할 수 있고, 결함은 하나도 없을 거라는 자만을 먼저 버려라항상 ‘만약 ~라면’ 을 준비해라

용어 정리결함(defect) : 부정확한 프로그램 코드사람이 만든 것감염(infection) : 부정확한 프로그램 상태실패(failure) : 관찰 가능한 부정확한 프로그램 행동발생 : 결함 -> 감염-> 실패찾기 : 실패 -> 감염 -> 결함

프로그램 실패 단계프로그래머가 결함(defect)을 만든다결함이 감염(infection)을 일으킨다감염이 퍼진다감염이 실패(failure)를 일으킨다

TRAFFICTrack the problem : 문제점 추적Reproduce : 실패 재현Automate : 자동화, 단순화Find Origins : 감염원 찾기Focus : 진짜 감염원에 집중Isolate : 감염 사슬 격리Correct : 결함 정정

검사의 저주모든 결함이 실패를 만들지는 않는다시한폭탄이 들어있는 코드테스트는 에러가 있다는 것만 증명할 뿐, 에러가 없다는 건 증명하지 못한다데이크스트라. 1972

디버깅온전과 감염을 분리한다무엇을 먼저 볼 것인가관련이 있는 것과 없는 것을 분리한다

디버깅 기법단순화된 입력프로그램 슬라이스 – 7장상태 관찰상태 감시단언비정상인과 사슬

디버깅 사례int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){// ...CVideo*p1=CreateVideo(1);wcout<<p1->m_nId;// ...return0;}

디버깅 사례classCVideo:publicCObj{public:CVideo(intnId):m_nId(nId){AddRef();}~CVideo(){wcout<<L"CVideo destructor
";}intm_nId;vector<int>m_TestData;// new added member};int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){// ...CVideo*p1=CreateVideo(1);wcout<<p1->m_nId;// ...return0;}

디버깅 사례classCVideo:publicCObj{public:CVideo(intnId):m_nId(nId){AddRef();}~CVideo(){wcout<<L"CVideo destructor
";}intm_nId;vector<int>m_TestData;// new added member};typedefCSmartPtr<CVideo>CVideoSP;CVideoSPCreateVideo(intnId){returnnewCVideo(nId);}int_tmain(intargc,_TCHAR*argv[]){// ...CVideo*p1=CreateVideo(1);wcout<<p1->m_nId;// ...return0;}

디버깅 사례classCObj{public:CObj():m_nRef(0){}virtual~CObj(){}intAddRef(){return++m_nRef;}boolRelease(){--m_nRef;if(0==m_nRef){//return_to_pool(this); // reason 3deletethis;returntrue;}elseif(m_nRef<0){//_ASSERT_EXPR(0, L"over release!"); // reason 4}returnfalse;}staticvoid*operatornew(size_tsize){//void *p=allocate_from_pool(size);void*p=malloc(size);returnp;}staticvoidoperatordelete(void*p){//_ASSERT_EXPR(0, L"don't delete CObj");free(p);}intm_nRef;};template<typenameT>classCSmartPtr{public:typedefCSmartPtr<T>this_type;CSmartPtr():m_p(NULL){}//explicit CSmartPtr(T* p) : m_p(p) {}CSmartPtr(T*p):m_p(p){}// reason 1~CSmartPtr(){if(m_p){m_p->Release();}}T&operator*()const{return*m_p;}T*operator->()const{returnm_p;}operatorT*(){// reason 2returnm_p;}private:T*m_p;};

디버깅 사례Track the problemCrash 위치 확인(하지만 일정하지 않음)Reproduce정확한 재현방법 없음AutomateR 가 해결 안 되면 A 는 할 수 없다

디버깅 사례Find OriginsCrash 중 CVideo 의 m_TestData 소멸자가 자주 보였다Focus : 진짜 감염원에 집중저번 업데이트와 비교해 봤더니 m_TestData 가 추가된 것 밖에 바뀐 게 없었다Isolate : 감염 사슬 격리m_TestData 를 주석처리했더니 crash 현상이 2시간마다 발생하던 것이 3일마다 발생했다STL 의 버그인가? 메모리 풀에 버그가 있는 걸까?여전히 crash 현상은 있고, CVideo 의 데이터가 이상한 값이 저장된다는 새로운 실패(failure)가 올라왔다

디버깅 사례Find Origins이전 업데이트 code 와 전체 code 를 diffFocus : 진짜 감염원에 집중추가된 코드 중에서 의심가는 부분이 있긴 한데, 코드가 몇 천줄이 넘었다copy & paste 를 한 코드 같아서, 원본 코드와 새로 작성한 코드를 diff 해 보았다대부분의 코드가 거의 비슷한데, 한 라인에서 리턴값을 smartptr 에 저장하지 않고, raw pointer 에 저장하고 있었다

디버깅 사례Correct : 결함 정정암묵적 변환을 막기 위해 explicit 추가했더니 500 군데가 넘는 코드를 변경해 줘야 했지만, 결국 했다return new CVideo(nId);-> return CVideoPtr(new CVideo(nid));m_nRef 가 0 미만이면 로그만 남기는 것이 아니라 개발자에게 이메일을 쏘도록 변경

그 후 달라진 점1 주일마다 code review매주 금요일마다 스터디하던 거 다시 시작심각한 버그 정리 및 기록