本書以案例形式討論了使用調試技術解決復雜軟件問題的工具和方法。全書共36章，分為四篇。前兩篇每章講述一個有代表性的真實案例。第三篇討論了調試工具和調試系統的設計方法。第四篇收錄了使用調試器探索計算機世界的若干學習筆記，包括在調試器中細品CPU，通過調試器觀察和解碼堆塊結構，透視Windows 8的新類型應用以及使用調試器監視啟動、睡眠和喚醒三大基本過程等。 前言 在過去十幾年中，一種新型的材料風靡全球。它天性柔軟，可以任意塑造，用途廣泛，幾乎無所不能。在這種材料的驅動下，優勝劣汰的規則悄然變化。善于利用這種新材料的一夜成名，抵制或者猶豫徘徊的迅速沒落。這種材料就是軟件。有人說，軟件在吞噬這個世界。但與其這樣說，還不如說人類正在用軟件重構自己的文明。 眾所周知，人類對軟件的依賴越來越大。但天性“軟弱”的軟件是否能承受如此之重呢？根據我這么多年從事軟件工作的經驗，這里確實需要畫上一個大大的問號。 總體說來，軟件的現狀很糟糕。借用一句美國同行的話，“沒有別的話好說，今天的軟件很差勁”。更糟糕的是，很多人沒有意識到這一點。 軟件領域存在很多問題。略去臃腫緩慢、大量消耗資源、不夠安全、穩定性差等外在問題不談，最致命問題的是在軟件行業內部，對軟件的誤解和錯誤的價值觀大行其道。軟件的根本在于代碼，但我們卻常常背離這個根本，輕視編碼工作，空喊如何提高軟件質量。 與看得見摸得著的硬件相比，軟件生來就抽象難懂。很長一段時間里，只有少數的聰明人會編寫軟件。隨著編程語言和開發工具的進步，編寫軟件看似變得簡單了，但其實這只是一種誤解。這種誤解導致很多人低估了軟件開發的真實難度。于是，錯誤的認識再加上軟件行業的急速發展共同促成了一個可怕的現狀：神圣的程序員職業被拉下神壇，淪為軟件藍領，最近幾年更被打上了“碼農”這樣的低價標簽。 一方面是人們對軟件的要求越來越高，軟件的復雜度在提高，另一方面是輕視編碼，程序員的素質在降低。于是便形成了今天軟件行業中的一個普遍存在的根本問題：軟件的復雜度超出了軟件開發者可以駕馭的程度，軟件質量在最重要的開發源頭危機四伏。 程序員是真正為軟件大廈“添磚加瓦”的人，程序員的水平高低直接關系著軟件的質量優劣。高水平程序員對整個計算機系統融會貫通，寫代碼時有成竹在胸。他們寫出的代碼框架挺拔，細節縝密，而且短小精悍，不枉費“一滴筆墨”。這樣的代碼給人看時有條有理，如讀美文，提交給計算機執行時，輕快順暢，一蹴而就。而水平差的程序員則相反，很多概念交織腦海中，不清不楚，只知其一，不知其二。寫代碼時畏首畏尾，東拼西湊。寫出的代碼雜亂無章，驢唇不對馬嘴，冗長拖沓，又臭又長。這樣的代碼給人看時摸不著頭腦，如墜云里霧中，提交給計算機執行時，磕磕碰碰，到處卡殼。一般說來，程序員的水平越低，寫出來的冗余代碼越多，這是今天軟件普遍患有“肥胖癥”的一個根本內因。而軟件的復雜度和軟件的大小密切相關，軟件越龐大，軟件的復雜度便越高。軟件的復雜度越高，會讓程序員越發畏首畏尾，懼怕改動現有代碼，加入更多的冗余代碼，繼續增加復雜度，陷入可怕的惡性循環。 代碼是軟件的根本。寫代碼是值得修煉一生的一門技藝。提高對代碼的感知力和駕馭力是所有軟件工作者都必須要修煉的基本功夫。如何修煉呢？學編程語言，學操作系統，學硬件原理，學面向對象，學虛擬機，學云計算，學軟件工程……把所有東西通通學一遍？即使都一一學過了，我覺得也還不夠，還缺少最重要的融會貫通。 寫作目標和書名由來 關于融會貫通，宋儒理學之集大成者朱熹早有精彩的論述。據說，融會貫通這個成語就是他發明的。宋代人黎靖德編輯的《朱子語類》收集了大量朱熹與他的學生問答的語錄。在卷九《論知行》中記載了這樣一段精彩的對話。朱熹教導學生說：“學者喫緊是要理會這一個心，那紙上說底，全然靠不得。”意思是不能只停留在書本上，要用心去理會。但學生們聽了后，卻有人沒有順著這個思路去理解，天馬行空般說出一套空話來：“心之體與天地同其大，而其用與天地流通。”于是朱熹就順著這個反面典型繼續說道：“又不可一向去無形跡處尋，更宜于日用事物、經書指意，史傳得失上做工夫。即精粗表里，融會貫通，而無一理之不盡矣。”教導大家不要一味去追求空理論，與其那樣，還不如在平常事物上下功夫。 好一個“精粗表里，融會貫通”。反復讀這句話，我欣然有所悟，真正從國學中汲取到營養。雖然這句話本來不是關于軟件的，但這個道理完全可以用在軟件上。在我看來，很多做軟件的同行都學了不少的書本知識，但卻缺少用心理會，尤其缺少針對實際問題的鉆研探索和刨根問底。也就是缺少宋儒們所說的窮理精神。關于“窮理”和“貫通”，《朱子語類》中還有一段很精彩的論述： 窮理者，因其所已知而及其所未知，因其所已達而及其所未達。人之良知，本所固有。然不能窮理者，只是足于已知已達，而不能窮其未知未達，故見得一截，