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logiciels
Mots clés : Environnement de programmation, Analyse de programmes, Sémantique .
Glossaire :
Erreur Une erreur est une action humaine qui fait qu'un résultat incorrect est produit par un programme. Par exemple, une erreur peut être d'intervertir deux variables A et B. gloFaute Une faute est une étape, un processus ou une définition de données erronés dans un programme. Une erreur peut générer une ou plusieurs fautes. Par exemple, une faute induite par l'erreur citée plus haut peut être qu'un test d'arrêt d'une boucle se fait sur A qui n'est pas mise à jour. gloPanneUne panne est l'incapacité d'un programme à effectuer ses fonctionnalités requises. Une faute peut générer une ou plusieurs pannes [ANS]. Un exemple de panne résultant de la faute citée plus haut est que le programme ne termine pas.
Il existe des outils, communément appelés débogueurs, qui aident le programmeur à identifier les comportements non-attendus du programme. Ces outils donnent une image (appelée trace) des détails de l'exécution des programmes. On peut identifier trois tâches principales pour la réalisation d'un véritable débogueur. La première tâche consiste à déterminer les informations qui doivent apparaître dans la trace. La deuxième tâche est la mise en oeuvre des traceurs. La troisième tâche consiste à automatiser le filtrage et l'analyse des traces d'exécution afin de donner des informations pertinentes au programmeur qui peut ainsi se concentrer sur le processus cognitif.
Le débogage consiste à localiser et corriger les fautes qui sont responsables des pannes logicielles. Une panne peut être détectée après une exécution, par exemple à la suite de phases de test (cf module 3.4) ou lors d'une phase de vérification formelle. La première situation, la plus fréquente dans la pratique actuelle, correspond à ce qu'on appelle le débogage dynamique; la seconde sera qualifiée de débogage statique. Dans les deux cas, l'objectif visé est de faire cesser les pannes identifiées.
Le débogage est une activité cognitive complexe qui nécessite, en général, de remonter jusqu'à l'erreur humaine pour comprendre les raisons des fautes qui ont engendré les pannes. Une panne est un symptôme de faute qui se manifeste en un comportement erroné du programme. Bien souvent le programmeur ne maîtrise pas toutes les facettes du comportement d'un programme. Par exemple, des points de sémantique opérationnelle du langage peuvent lui échapper, le programme peut être trop complexe, ou les librairies utilisées peuvent avoir une documentation obscure. Nous présentons dans un premier temps la problématique du débogage dynamique avant de résumer les particularités introduites par le débogage statique.
Pour ce qui est du débogage dynamique, il existe des outils, communément appelés débogueurs, qui aident le programmeur à identifier les comportements du programme qui ne correspondent pas à l'idée qu'il s'en faisait. Ces outils, qui devraient plutôt s'appeler traceurs, donnent une image (appelée trace) des détails de l'exécution des programmes. Une trace est composée d'événements remarquables.
On peut identifier trois tâches principales pour la réalisation d'un véritable débogueur dynamique:
La dichotomie débogueur statique / débogueur dynamique reflète tout à fait la distinction introduite plus haut (module 3.2) entre analyse statique et analyse dynamique. De fait, un débogueur statique peut être vu comme un analyseur statique dédié à la vérification de certaines classes de propriétés et intégré dans un outil interactif. L'interaction doit permettre à l'utilisateur de vérifier certaines hypothèses sur le comportement du programme et d'identifier d'éventuelles causes de dysfonctionnement sans exécuter le programme. Les trois tâches identifiées plus haut pour le débogage dynamique se retrouvent mutatis mutandis dans le contexte du débogage statique: les traces sont alors des abstractions de la sémantique opérationnelle du langage (cf module 3.1) et le filtrage réalise une approximation permettant de rendre décidable la propriété recherchée.