《软件调试》与《Windows高级调试》比较之我见
我是在2007年11月听说Advanced Windows Debugging（姑且翻译为《Windows高级调试》，简称AWD）这本书的。一个朋友和我说有一本书和你在写的书很相似，已经要出版了。朋友这样说当然是好意，防止我白费功夫重复劳动。或者用英文说就是不要“Reinvent the wheel（重复发明轮子:-)）”，其实中文也有很多类似的冷语，比如“吃人家嚼过的馍”，其讽刺度之深比重新发明轮子还恨。我初听这个消息当然为之一振，可不想自己写了两年多（当时已经两年多）的东西与别人的一样。当晚我便GOOGLE了这（AWD）本书，当时在AMAZON上便有该书的预报，有章节目录。把章节目录看了两三遍后，我的担心慢慢散去了。从目录框架显然可以看出，AWD与我的《软件调试》大不一样。于是这个小“震动”只影响了我几个小时后，我便继续投入到《软件调试》的工作了，当时《软件调试》的第一稿也已经完成，在编辑和审阅第二稿的过程中。
随着AWD正式出版（07年底），越来越多的人知道了这本书，于是又不时有朋友和我提起这本书。现在，《软件调试》也已经出版了，提到AWD这本书的仍很多。今日是端午假期，略有闲暇，于是想借此文谈一下我比较这两本书的结果。
概括而言，这两本书都是专门介绍调试的，都介绍了WinDBG调试器和Windows操作系统的调试支持，因此可以说这两本书是有共性的。但是，因为这两本书是不同文化背景的不同作者分别独立写作的，因此它们间的差异还是远远超过相似之处。从全局来看，二者的内容组织方式完全不同，覆盖的主题也有非常大的差异。从局部来看，两本书应该没有任何一段内容是一样的，如果排除某些程序输出可能的相同，两本书应该没有任何一行内容是相同的。
换句话来说，《软件调试》和AWD的不同之处可以说是随处可见。以下是我归纳出的几个主要不同点：
- 1）篇章结构大不同。《软件调试》全书1007页（正文），以支撑调试技术的基石和调试技术的上层建筑为主线分为6篇，共30章，两个附录（都很短，共4页）。第1篇为绪论（26页），第2篇（136页）、第3篇（376页）、第4篇（242页）分别是支撑调试技术的CPU基础、OS基础和编译器基础，第5篇（52页）探讨可调试性，谈被调试软件支持调试的重要性，第6篇（166页）为调试器。 AWD全书780页左右（包括篇头等共840页），分3篇，15章，1个附录。第1篇为概览，分四章，共197页。第2篇名为应用调试（Applied Debugging），共353页，分为6章，分别讨论了调试Windows系统中几种典型问题（内存、安全和进程间通信等）的调试方法。第3部分名为高级主题（Advanced Topics），共225页（包括介绍App Verifier设置的附录A），内容有些杂烩，分5章，分别为：编写WinDBG扩展（11章）、64位调试（12章）、Postmortem调试（13章）、Power Tools和Windows Vista基础。
- 2）侧重点不同。《软件调试》更注重原理，是按着从理论到实践的顺序逐层深入的。以调试器的工作原理为例，第1篇概要介绍了主要调试功能的特征，第2篇介绍了CPU对关键调试功能的支持，第3篇深入讨论了调试模型和调试事件的产生、分发和传递过程，第4篇介绍编译器的调试支持，第5篇介绍被调试软件对调试过程的影响（作用与反作用），第6篇解剖调试器本身，将关键调试功能的实现深入到函数一级。总之，原理性内容贯穿《软件调试》全书，篇幅占一半以上，分几个循环，从不同角度反复剖析。相对而言，AWD的原理性内容并不多，而且是零散分布的。第1篇是讲解原理比较多的地方，名为Debugger Uncovered的第3章略微讲了调试器循环和调试事件，但是根本没有深入和系统讲调试模型和调试事件的分发和传递过程。正如第1篇的题目“概览”所代表的，AWD对调试原理的介绍只是概览性的。从目录就可以看出，AWD的主要篇幅在第2篇和第3篇，第2篇谈的是调试应用。因此可以说AWD是一本面向“问题”的书，仍是针对问题展开的，而《软件调试》是面向原理的，是按原理展开的。
- 3）覆盖面不同。如书名所示，AWD是完全针对Windows的。而软件调试的出发点是软件调试的一般原理。尽管第3篇谈了很多Windows，但是只是把它当作操作系统的实例（一个比较复杂的实例），其中的很多内容对其它操作系统也是有意义的或者值得借鉴的。除了Windows，《软件调试》系统介绍了CPU的调试支持（第2篇）、编译器的调试支持（第4篇）、可调试性（第5篇）和调试器的历史、一般模型和实现方法（第5篇），这些内容在AWD中都是很少或者没有谈及的。例如，我很自豪的以下内容在AWD中都没有：
- CPU的分支监视和记录功能，这是实现分支到分支跟踪的基础。
- Windows的用户态调试模型，包括XP之前的和XP之后的。
- 内核调试调试引擎的工作原理和通信协议。
- 对异常的深入介绍，从CPU到操作系统、到编译器、再到调试器。
- CPU的JTAG支持，这是精确调试软件调试器无能为力的底层错误的最有效方法。
- 对可调试性的探讨。
- 调试技术的发展历史。
在《软件调试》与AWD都覆盖了的几个主题中，《软件调试》更加深入和全面，比如：
- 两本书都介绍了WinDBG功能和命令（用法），《软件调试》专辟一章——第30章《WinDBG用法详解》，先介绍了WinDBG的工作空间、命令的分类和常识、用户界面、表达式、寄存器、别名和循坏执行等，然后按照用途将270多条标准命令和元命令分为15个小节详细做了介绍。而AWD是将所有命令放在第2章的Basic Debugger Tasks一个小节中介绍的，这可能是全书最长的一个小节，共64页（从45页到109页）。老实说，我是不喜欢把这么多内容放在一个小节中的，至少很难找，阅读时也感觉很累。但确实是很多英文书都这么做。《软件调试》特别避开了这一点，每一章下先分节，节下还有具有明确标号的三级小节。举例来说，WinDBG的30.8节是专门讲有关调试符号的用法的，30.8.1略讲符号的重要性，30.8.2讲符号搜索路径，30.8.3讲符号服务器，30.8.4讲加载符号文件，30.8.5讲观察模块信息，30.8.6讲检查符号，30.8.7讲搜索符号（ln命令），30.8.8讲设置符号选项，30.8.9讲如何加载不严格匹配的符号。所有这些内容《软件调试》用了10页，虽然长但是还是比较清晰和易于查找。而AWD的对应内容分为在刚才所说的那一个目录里看不到的三级小节中，没有序号，题目是Setting Up and Using the Symbols。这个三级小节用较大的黑正体表示，它的长度有15页，用黑斜体分为若干个四级小节，例如What Are Symbol Files?Symbol Server等。因为AWD的所有三级小节和四级小节都是没有序号的，只是字体的差异，因此查找起来和第一次读起来还是有些晕的。
- 两本书都介绍了调试符号，或者说三个作者（AWD有两个作者）都认识到了调试符号对于调试的重要性。但是AWD基本是把调试符号的大多数内容都放在刚才说的第2章的那个三级小节中。而《软件调试》分多次来讲解。第25章（属于第4篇）是对调试符号的最直接介绍，介绍了调试符号的背景、作用、存储格式（PDB、DBG）、产生过程和有关的概念，比如名称修饰。然后在第30.8节专门介绍调试符号在调试器中的使用方法。
- 两本书都各花一章介绍了栈和堆。《软件调试》是在第22章（《栈和函数调用》）和第23章（《堆和堆检查》）。AWD是在第5章（Memory Corruption Part I—Stacks）和第6章（Memory Corruption Part II—Heaps）。不论是AWD还是《软件调试》，介绍栈和堆的主要原因应该是基本一致的，在我看来有两个：一是很多软件问题都牵涉到栈和堆；二是这两个设施对于理解软件调试、乃至软件本身都有着重要意义，这两样东西搞不清楚，那么别的就会受影响。或者说，栈和堆是软件的基础设施，与软件的正常工作和异常行为都息息相关。翻阅了一下，AWD的介绍仍是直接针对问题的，没有深入介绍很多基础的东西，比如，关于栈一章中，AWD没有介绍栈的创建和自动增长、调用协议、栈帧、FPO，关于堆的一章中，AWD也没有仔细介绍堆的数据结构。而《软件调试》是花大力气介绍了这些内容。
这篇短文已经不算短了，该停笔了。概括一下，《软件调试》和AWD是风格和内容都很不同的两本调试书籍。二者的部分主题有所交叉，但是具体内容和写法有很大不同。从读者的角度来看，即使完全阅读两本书也不会（至少很少会）有重复的感觉。从另一个角度来说，软件调试是一个非常庞大的话题。有几本书来讨论这个话题非常正常。想一想，今天已经有多少本书在讨论C语言编程、C++、.Net、Java、JavaScript、软件测试、软件项目管理、敏捷编程......可以说，关于调试的书还是太少了，而不是太多。