我們常常說(shuō)，軟件三分寫(xiě)七分調(diào)。實(shí)際開(kāi)發(fā)中，確實(shí)也是這樣子的。我工作這幾年了，對(duì)這體會(huì)也越來(lái)越深。每當(dāng)需求一下來(lái)，我代碼很快就可以寫(xiě)完，但是，調(diào)試需要花很多時(shí)間。

這里需要明確的是， 調(diào)試的目的不僅僅是調(diào)通整個(gè)功能需求 。調(diào)通功能是最基本的要求，還需要進(jìn)行優(yōu)化、完善邏輯、完善異常處理。所以，需要非常長(zhǎng)的時(shí)間。

記得畢業(yè)的時(shí)候參與的第一個(gè)項(xiàng)目，那個(gè)項(xiàng)目的硬件架構(gòu)相對(duì)一般產(chǎn)品來(lái)說(shuō)會(huì)復(fù)雜一些：

我負(fù)責(zé)的部分就是D芯片的軟件。D芯片所做的事情就是跟產(chǎn)品功能比較相近的，當(dāng)時(shí)通過(guò)A發(fā)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)B、C之后，再到D，產(chǎn)品功能表現(xiàn)得不正常。我當(dāng)時(shí)的 第一反應(yīng) 就是我負(fù)責(zé)得D芯片的邏輯可能出問(wèn)題了。

A、B、C都是比較有經(jīng)驗(yàn)的工程師負(fù)責(zé)的，而且負(fù)責(zé)C的還是個(gè)組長(zhǎng)級(jí)別的，大家也覺(jué)得應(yīng)該是我負(fù)責(zé)的D芯片的代碼出的問(wèn)題，因?yàn)槲沂莻€(gè)剛畢業(yè)的新人，覺(jué)得問(wèn)題出在我這里的概率比較大。

他們也沒(méi)有去查是不是他們的問(wèn)題，每天就是來(lái)看看我是否有找到問(wèn)題。花了幾天的時(shí)間，我最后才定位出來(lái)，是C芯片給我發(fā)的數(shù)據(jù)出問(wèn)題了~

因?yàn)楫?dāng)時(shí)缺乏調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，所以沒(méi)能很快就定位出問(wèn)題所在。要是現(xiàn)在的話，這種問(wèn)題很快就能查出來(lái)的。因?yàn)楝F(xiàn)在積累了一些經(jīng)驗(yàn)：

調(diào)試經(jīng)驗(yàn)

平時(shí)開(kāi)發(fā)調(diào)試時(shí)，可能會(huì)有這么兩種情況：

• 獨(dú)立開(kāi)發(fā)，自己調(diào)試

• 協(xié)作開(kāi)發(fā)，聯(lián)合調(diào)試

1、獨(dú)立開(kāi)發(fā)

一些小的項(xiàng)目，如果整個(gè)項(xiàng)目是我們自己開(kāi)發(fā)的話，調(diào)試起來(lái)也比較方便，因?yàn)槭俏覀冏约洪_(kāi)發(fā)的，所以會(huì)比較熟悉一些。

我的習(xí)慣是：分模塊來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，每開(kāi)發(fā)完一個(gè)模塊就先想辦法測(cè)一下這個(gè)模塊，沒(méi)問(wèn)題了再集成到工程里。模塊初步開(kāi)發(fā)、測(cè)試時(shí)，代碼可以隨意一些，調(diào)好了之后，再重新梳理、整理代碼，集成到工程里。

自測(cè)的方式：有一些代碼直接對(duì)應(yīng)著功能，直接測(cè)試看功能正不正常；有一些代碼可以通過(guò)log打印來(lái)看是否正常；有一些可能需要在線調(diào)試看看是否符合預(yù)期；有一些需要數(shù)據(jù)輸入的，可以自己模擬一些數(shù)據(jù)等。

2、協(xié)同開(kāi)發(fā)

協(xié)同開(kāi)發(fā)時(shí)，可能就比較麻煩一些。特別的，有時(shí)候甚至需要跨部門(mén)對(duì)接調(diào)試。

我的習(xí)慣是：先開(kāi)發(fā)并自測(cè)自己的模塊；然后模擬對(duì)方，簡(jiǎn)單地自測(cè)通信。

自測(cè)自己模塊的方式如上面獨(dú)立開(kāi)發(fā)一樣。我們模擬對(duì)方進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要考慮是不是需要花比較多的時(shí)間，如果需要花太多的時(shí)間的花就算了，等到聯(lián)調(diào)再一起調(diào)。

花時(shí)間較少的，可以自測(cè)通信的情況可能有如下三種：

• 線程/進(jìn)程間通信。這應(yīng)該比較容易，模擬對(duì)方線程/進(jìn)程進(jìn)行收發(fā)測(cè)試?？梢詫?xiě)一些測(cè)試命令，比如發(fā)某個(gè)命令，觸發(fā)某條消息發(fā)送。
• 板間通信，如串口通信?？梢杂么谥帜M對(duì)方進(jìn)行測(cè)試，自己對(duì)照協(xié)議模擬一些協(xié)議數(shù)據(jù)進(jìn)行收發(fā)測(cè)試。
• socket通信，如TCP通信。你負(fù)責(zé)客戶端，就模擬服務(wù)端；你負(fù)責(zé)服務(wù)端，就模擬客戶端。

當(dāng)然，協(xié)作開(kāi)發(fā)也可以不自測(cè)通信，看個(gè)人習(xí)慣。

我模擬自測(cè)通信是為了對(duì)我自己的模塊的通信有一定的把控，聯(lián)調(diào)時(shí)出問(wèn)題時(shí)，就可以比較快地指出對(duì)方的問(wèn)題。當(dāng)然，這不是為了推鍋，而是為了能更好地分析、解決聯(lián)調(diào)問(wèn)題。

比如，我最近的項(xiàng)目中，設(shè)備與手機(jī)APP對(duì)接。配網(wǎng)功能、設(shè)備于APP局域網(wǎng)內(nèi)通信功能。我負(fù)責(zé)設(shè)備端，設(shè)備端作為服務(wù)器；對(duì)方作為客戶端。

在與對(duì)方聯(lián)調(diào)前，我已經(jīng)寫(xiě)了一個(gè)客戶端運(yùn)行于PC或設(shè)備上，模擬對(duì)方的手機(jī)APP，對(duì)我的模塊做了基本的自測(cè)，也測(cè)出了我的模塊的一些問(wèn)題。

然后在與對(duì)方正式聯(lián)調(diào)時(shí)，出現(xiàn)的大多問(wèn)題都在對(duì)方那邊，所以這時(shí)候我就可以幫助對(duì)方分析問(wèn)題，提高了聯(lián)調(diào)效率。

上面分享了一些我的經(jīng)驗(yàn)及思路，下面看看一些具體的調(diào)試方法與調(diào)試工具：

調(diào)試方法

1、LOG

我在實(shí)際工作中，log打印調(diào)試解決了我大多數(shù)的問(wèn)題，一般的問(wèn)題，通過(guò)分析log都可以定位出問(wèn)題所在。但是，打log也是有很多講究的，需要我們打印出有助于我們調(diào)試的信息。

比如：

• log的格式

帶時(shí)間戳、函數(shù)名、行號(hào)等有助于分析問(wèn)題的信息。比如：

[func:100]

當(dāng)然，實(shí)際中可能不只包含如上信息，根據(jù)需要添加。

• 在一些判斷分支要加上log

這樣可以清楚地知道程序跑到分支判斷時(shí)的執(zhí)行流程。

• 在一些大的操作的開(kāi)始處，加上顯眼的log

可以清楚地知道某個(gè)操作開(kāi)始的地方。

• 業(yè)務(wù)邏輯模塊，可以加上特定的標(biāo)簽

比如統(tǒng)一的log的格式中加上特定標(biāo)簽，比如BUSINESS。如：

[BUSINESS][func:100]

因?yàn)闃I(yè)務(wù)邏輯一般是整個(gè)項(xiàng)目地最上層，其它模塊都是為它服務(wù)的。

我們看log的時(shí)候，通過(guò)編輯器搜索關(guān)鍵字 BUSINESS 就可以只列出業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的log，我們只要看這些log，就可以大致知道程序的運(yùn)行流程。

當(dāng)然，其它模塊也可以根據(jù)需要加上標(biāo)簽。

• 控制log打印頻率

與數(shù)據(jù)打交道的模塊可能需要打印一些數(shù)據(jù)來(lái)分析源數(shù)據(jù)是否正常。可以稍微的控制打印頻率，盡可能在不影響數(shù)據(jù)分析的情況下打印盡可能少的log。

否則，一些log的文件動(dòng)不動(dòng)就幾百M(fèi)B，分析起來(lái)也很頭疼。特別的，log需要保存在flash上時(shí)，為了防止log爆滿flash，常常需要限制log文件的大小并做log滾動(dòng)覆蓋，這時(shí)候無(wú)效log太多了可能就會(huì)覆蓋掉有效的log。

往期關(guān)于log調(diào)試相關(guān)的文章：

C語(yǔ)言、嵌入式中幾個(gè)非常實(shí)用的宏技巧

bug解決不了？使用日志法

分享一個(gè)極簡(jiǎn)的log模塊！

嵌入式軟件打log的一些心得！

2、在線調(diào)試

在線調(diào)試，可以看到程序運(yùn)行的更多細(xì)節(jié)?；镜膽?yīng)該都會(huì)吧。

GDB往期相關(guān)推文：

例說(shuō)GDB調(diào)試

手把手教你使用VSCode + gdb + gdbserver調(diào)試ARM程序

GDB調(diào)試器的簡(jiǎn)單使用(圖文)

關(guān)于keil的調(diào)試相關(guān)的內(nèi)容，推薦看一下我同事魚(yú)鷹寫(xiě)的文章（公眾號(hào)：魚(yú)鷹談單片機(jī)），他對(duì)這方面研究得比較深。

3、其它調(diào)試工具

我們公眾號(hào)之前也分享了很多有用的調(diào)試相關(guān)的工具：

（1）VirtLCD

這是一個(gè)實(shí)用的LCD模擬器，手頭上暫時(shí)沒(méi)有LCD或者開(kāi)發(fā)初期，需要頻繁下載程序，驗(yàn)證效果的時(shí)候，可以使用VirtLCD來(lái)提高我們的開(kāi)發(fā)、調(diào)試效率。

VirtLCD的介紹及簡(jiǎn)單使用：

實(shí)用 | 手頭上無(wú)LCD卻又急著開(kāi)發(fā)UI？LCD模擬器了解一下~

（2）Wireshark

Wireshark 是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)封包分析軟件。比如我們?cè)谡{(diào)試socket通信的時(shí)候，可以使用Wireshark 監(jiān)控看看我們有沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)出去，或者有沒(méi)有收到對(duì)方發(fā)送的數(shù)據(jù)。

wireshark的介紹及簡(jiǎn)單使用：

wireshark抓包工具的使用及分析

（3）VSPD

Virtual Serial Port Driver（VSPD）是一個(gè)虛擬串口軟件。虛擬串口軟件是一種模擬物理串行接口的軟件，它完全復(fù)制了硬件 COM 接口的功能，并且將被操作系統(tǒng)和串行應(yīng)用程序識(shí)別為真實(shí)端口。

在編寫(xiě)串口上位機(jī)時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)試。一種方式是與下位機(jī)進(jìn)行通信進(jìn)行測(cè)試；另一種方式是借助虛擬串口軟件來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

VSPD的介紹及簡(jiǎn)單使用：

工具 | 虛擬串口軟件的使用分享

（4）LVGL GUI Guider

GUI Guider是恩智浦為L(zhǎng)VGL開(kāi)發(fā)了一個(gè)上位機(jī)GUI設(shè)計(jì)工具，可以通過(guò)拖放控件的方式設(shè)計(jì)LVGL GUI頁(yè)面，加速GUI的設(shè)計(jì)。

相關(guān)文章：

實(shí)用工具 | LVGL GUI-Guider的使用分享

基于vs2019的lvgl模擬器使用

lvgl最新版本在STM32上的移植使用

（5）Jlink+JScope

J-Scope 是 SEGGER 推出的波形顯示軟件，傻瓜式，簡(jiǎn)單易上手。需要搭配 Jlink仿真器 （V9或V10）使用。

J-Scope的介紹及簡(jiǎn)單使用：

J-Scope的介紹及簡(jiǎn)單使用

（6）SEGGER_RTT

RTT全稱是Real Time Transmit（實(shí)時(shí)傳輸），是SEGGER 公司推出的，是搭配 Jlink仿真器 （V9或V10）使用的一種調(diào)試手段。

SEGGER_RTT的介紹及簡(jiǎn)單使用：

SEGGER_RTT的介紹及簡(jiǎn)單使用

（7）CmBacktrace

CmBacktrace （Cortex Microcontroller Backtrace）是一款針對(duì) ARM Cortex-M 系列 MCU 的錯(cuò)誤代碼自動(dòng)追蹤、定位，錯(cuò)誤原因自動(dòng)分析的開(kāi)源庫(kù)。

CmBacktrace 的介紹及簡(jiǎn)單使用：

CmBacktrace 的介紹及簡(jiǎn)單使用

（8）VOFA+

VOFA+（伏特加）插件驅(qū)動(dòng)的高自由度上位機(jī)。其是一款通用的數(shù)據(jù)調(diào)試工具，它讓圖形化調(diào)試變得像串口調(diào)試一樣簡(jiǎn)單。通過(guò)打印字符串，或者發(fā)送十六進(jìn)制數(shù)字的方式，就能完成數(shù)據(jù)的可視化操作。

官網(wǎng)：

https://www.vofa.plus/

VOFA+的介紹及簡(jiǎn)單使用：

VOFA+的介紹及簡(jiǎn)單使用

（9）QEMU

QEMU是一款知名的而且開(kāi)源的模擬器（官網(wǎng)：https://www.qemu.org/），它能在 X86 PC 上運(yùn)行能夠模擬 Arm、MIPS、RISC-V 等各種 CPU 和開(kāi)發(fā)板，以及 網(wǎng)卡、聲卡、鍵盤(pán)、sdcard、emmc、usb等各種外設(shè)。

QEMU我還未使用過(guò)，之前轉(zhuǎn)載的一篇文章：

Linux利器：QEMU！用它模擬開(kāi)發(fā)板能替代真開(kāi)發(fā)板？

（10）Valgrind

Valgrind是一套Linux下，開(kāi)放源代碼（GPL V2）的仿真調(diào)試工具的集合。

Valgrind的介紹及簡(jiǎn)單使用：

工具 | Valgrind仿真調(diào)試工具的使用

（11）Bus hound

Bus hound是一款為了在pc電腦上進(jìn)行總線數(shù)據(jù)包監(jiān)控以及操控的開(kāi)發(fā)工具。用來(lái)捕捉來(lái)自設(shè)備的協(xié)議包和輸入輸出操作，它是功能強(qiáng)大的總線協(xié)議分析器。

之前有與USB上位機(jī)聯(lián)調(diào)，通過(guò)這個(gè)工具可以監(jiān)控上位機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)是否正確。關(guān)于Bus hound的文章我們公眾號(hào)還沒(méi)有分享過(guò)，先占個(gè)坑，之后有機(jī)會(huì)再分享。

審核編輯 ：李倩