چرا کدها باگ دارند؟

اگر قبلاً هر خط کدی را نوشته اید، حتماً با مشکلاتی مواجه شده اید که به نظر می رسد کد شما آنطور که می خواهید رفتار نمی کند و متوجه خطایی شده اید که ممکن است حذف کاما، اشتباهات املایی، مشکل تورفتگی باشد. یا نحو اشتباه و هر یک از اینها می تواند باعث شود کد شما کار نکند.

این اشکالات مزاحم که اغلب «اشکالات» نامیده می‌شوند، می‌توانند باعث اختلال در عملکرد، خرابی یا ایجاد نتایج غیرمنتظره شوند. اما این اصطلاح عجیب و غریب از کجا سرچشمه گرفته است، و چرا کدها در وهله اول دارای اشکال هستند؟

***Do you know there are some*** [***Common Password Cracking Techniques For 2024***](https://blog.learnhub.africa/2024/03/01/common-password-cracking-techniques-for-2024/)***: Read more about them here.*** 

این مقاله به تاریخچه شگفت‌انگیز باگ‌ها در کدنویسی می‌پردازد، انواع مختلف آن را بررسی می‌کند، و گام‌های عملی را برای کمک به توسعه‌دهندگان در شناسایی و حذف این گرملین‌های کد ارائه می‌کند.

اصطلاحات تولد “باگ”:

اصطلاح “اشکال” در زمینه محاسبات را می توان به یک حادثه معروف در سال 1947 مربوط به گریس هاپر، پیشگام در زمینه برنامه نویسی کامپیوتر، ردیابی کرد. تیم او در حین کار بر روی رایانه هاروارد Mark II یک پروانه واقعی را که بین رله‌های دستگاه گیر افتاده بود، کشف کردند که باعث اختلال در عملکرد آن می‌شد. همکاران هاپر به طور معروف اظهار داشتند: “این یک اشکال است” و این اصطلاح ماندگار شد و عصر جدیدی از عیب یابی و اشکال زدایی را به وجود آورد.

You can Build Your First Password Cracker even without knowing how to code with this guide. 

چرا کدها باگ دارند؟

وجود اشکالات در کد را می توان به عوامل مختلفی از جمله خطای انسانی، پیچیدگی سیستم های نرم افزاری و محدودیت های ذاتی زبان های برنامه نویسی و سخت افزار نسبت داد. در اینجا چند دلیل متداول وجود دارد که باعث می شود اشکالات در کد ایجاد شوند:

1. خطای انسانی: انسان ها مستعد اشتباهات هستند، چه نیازهای تایپی، سوء تفاهم یا نقص های منطقی در رویکرد کدنویسی ما.
2. پیچیدگی: سیستم‌های نرم‌افزاری مدرن اغلب شامل میلیون‌ها خط کد هستند که چندین مؤلفه و فناوری را در بر می‌گیرند. این پیچیدگی احتمال بروز اشکالات ناشی از تعاملات و وابستگی های پیچیده را افزایش می دهد.
3. تغییرات نیازمندی ها: با تکامل پروژه های نرم افزاری، نیازمندی ها ممکن است تغییر کنند که منجر به تضاد بالقوه یا ناسازگاری با کد موجود می شود.
4. محدودیت‌های سخت‌افزاری: اجزای سخت‌افزاری، مانند محدودیت‌های حافظه یا مشکلات پردازنده، گاهی اوقات می‌توانند باعث ایجاد اشکالات کد شوند که با این اجزا تعامل دارند.
5. وابستگی های شخص ثالث: ادغام کتابخانه ها یا چارچوب های شخص ثالث در یک پروژه می تواند اشکالاتی را ایجاد کند اگر این اجزای خارجی نقص یا مشکلات سازگاری داشته باشند.

انواع اشکالات

اشکالات می توانند به اشکال مختلف ظاهر شوند که هر کدام مجموعه ای از چالش ها را ارائه می دهند. درک انواع مختلف باگ ها می تواند به توسعه دهندگان کمک کند تا آنها را بهتر شناسایی و برطرف کنند. در اینجا چند نوع رایج باگ آورده شده است:

1. خطاهای نحوی خطاهای اساسی هستند که زمانی رخ می دهند که کد قوانین نحو زبان برنامه نویسی را نقض کند.
2. خطاهای منطقی: این اشکالات زمانی به وجود می آیند که کد حاوی منطق یا الگوریتم های معیوب باشد که منجر به نتایج نادرست یا رفتار غیرمنتظره می شود.
3. خطاهای زمان اجرا: این خطاها در طول اجرای برنامه رخ می دهد که اغلب به دلیل ورودی نامعتبر، نشت حافظه یا سایر مشکلات زمان اجرا است.
4. اشکالات همزمانی: در سیستم‌های چند رشته‌ای یا توزیع‌شده، اشکالات همزمانی می‌توانند به دلیل شرایط مسابقه، بن‌بست یا سایر مشکلات همگام‌سازی ایجاد شوند.
5. اشکالات امنیتی: این اشکالات می توانند امنیت برنامه را به خطر بیندازند و به طور بالقوه داده های حساس را در معرض دید قرار دهند یا اجازه دسترسی غیرمجاز را بدهند.
6. اشکالات عملکرد: این اشکالات می توانند باعث استفاده ناکارآمد از منابع سیستم شوند و منجر به کندی عملکرد یا مصرف بیش از حد منابع شوند.

Do you know about Nodemailer? find out in this A Beginner’s Guide to Nodemailer

مراحل جلوگیری از اشکالات

در حالی که حذف کامل باگ ها از کد غیرممکن است، چندین روش برتر می تواند به توسعه دهندگان کمک کند تا وقوع آنها را به حداقل برسانند و کیفیت کد را بهبود بخشند:

1. کد پاک و قابل خواندن بنویسید: پیروی از قراردادهای کدنویسی، استفاده از نام متغیرها و توابع معنی دار و افزودن نظرات می تواند کد را قابل درک تر و قابل نگهداری تر کند و احتمال بروز باگ را کاهش دهد.
2. تست واحد: اجرای تست‌های واحد جامع می‌تواند به شناسایی اشکالات در مراحل اولیه توسعه کمک کند و اطمینان حاصل کند که اجزای جداگانه مطابق انتظار عمل می‌کنند.
3. بررسی کد: مرور منظم کد با همتایان می تواند به شناسایی مشکلات بالقوه، ترویج اشتراک دانش و اجرای استانداردهای کدگذاری کمک کند.
4. کنترل نسخه: سیستم های کنترل نسخه مانند Git می توانند به ردیابی تغییرات، بازگشت به نسخه های قبلی در صورت نیاز و تسهیل همکاری بین اعضای تیم کمک کنند.
5. تست خودکار: پیاده‌سازی چارچوب‌های تست خودکار، مانند تست‌های یکپارچه‌سازی و تست‌های انتها به انتها، می‌تواند به کشف اشکالاتی کمک کند که ممکن است تنها با تست‌های واحد شناسایی نشوند.
6. تجزیه و تحلیل کد استاتیک: استفاده از ابزارهای تجزیه و تحلیل کد استاتیک می تواند به شناسایی اشکالات احتمالی، آسیب پذیری های امنیتی و مشکلات کیفیت کد قبل از استقرار کد کمک کند.
7. تکنیک‌های اشکال‌زدایی: تسلط بر تکنیک‌های اشکال‌زدایی، مانند اشکال‌زدایی مرحله‌ای، نقاط شکست، و دستورات گزارش، می‌تواند به مکان‌یابی و رفع اشکال‌ها به طور موثرتر کمک کند.
8. مستندات و الزامات: حفظ مستندات واضح و به روز و درک کامل الزامات پروژه می تواند به جلوگیری از سوء تفاهم و کاهش احتمال بروز اشکال کمک کند.
   

   تبدیل شدن به یک برنامه نویس بهتر

از بین بردن اشکالات فقط به دنبال پیروی از بهترین شیوه ها نیست. همچنین در مورد بهبود مستمر به عنوان یک برنامه نویس است. در اینجا چند نکته وجود دارد که به شما کمک می کند برنامه نویس بهتری شوید و بروز باگ ها را کاهش دهید:

1. بیاموزید و تمرین کنید: به طور مداوم مفاهیم، ​​تکنیک ها و بهترین شیوه های برنامه نویسی جدید را با خواندن کتاب، شرکت در دوره ها، شرکت در کنفرانس ها و تمرین از طریق چالش های کدنویسی یا پروژه های شخصی یاد بگیرید.
2. به روز بمانید: از آخرین پیشرفت ها در زبان های برنامه نویسی، چارچوب ها و ابزارهایی که استفاده می کنید و همچنین فناوری ها و روندهای نوظهور مطلع شوید.
3. همکاری کنید و از دیگران بیاموزید: در انجمن های کدنویسی شرکت کنید، در پروژه های منبع باز مشارکت کنید و از توسعه دهندگان با تجربه تر برای بهبود مهارت های خود و به دست آوردن دیدگاه های جدید بازخورد بگیرید.
4. نظرات کد را در آغوش بگیرید: به طور فعال در بررسی کد، هم به عنوان بازبین و هم به عنوان نویسنده کد در حال بررسی شرکت کنید. این تمرین می تواند به شما کمک کند نقاط کور را شناسایی کرده و از تجربیات دیگران بیاموزید.
5. حل مسئله را تمرین کنید: به طور منظم چالش های کدنویسی و مسائل الگوریتمی را حل کنید تا مهارت های حل مسئله و توانایی های تفکر منطقی خود را که برای شناسایی و حل باگ ها ضروری هستند، تقویت کنید.
6. از اشکالات بیاموزید: هر زمان که با یک اشکال مواجه شدید، برای درک علت اصلی آن وقت بگذارید و از تجربه درس بگیرید. این دانش می تواند به شما در جلوگیری از اشکالات مشابه در آینده کمک کند.

بهترین روش ها

برای نتیجه گیری، در اینجا چند روش برتر وجود دارد که می تواند به شما در به حداقل رساندن اشکالات و بهبود کیفیت کد کمک کند:

1. از اصل کمترین شگفتی پیروی کنید: کدی بنویسید که به روشی قابل پیش بینی و شهودی برای توسعه دهندگان دیگر رفتار کند و احتمال رفتارهای غیرمنتظره را کاهش دهد.
2. کد ماژولار و قابل آزمایش بنویسید: کد خود را به گونه ای طراحی کنید که ماژولار و قابل آزمایش باشد، که اشکال زدایی و نگهداری را تسهیل می کند.
3. یکپارچه سازی و استقرار مداوم را در آغوش بگیرید: یکپارچه سازی مداوم و شیوه های استقرار مداوم را برای تشخیص زودهنگام اشکالات و اطمینان از اینکه تغییرات کد قبل از استقرار به طور کامل آزمایش می شوند، اجرا کنید.
4. پیاده‌سازی مدیریت و ثبت خطا: مدیریت صحیح خطا و مکانیسم‌های ثبت گزارش می‌تواند به شناسایی و تشخیص اشکالات کمک کند و بینش ارزشمندی در مورد رفتار سیستم ارائه دهد.
5. اولویت بندی کیفیت کد: فرهنگ کیفیت کد را در تیم یا سازمان خود پرورش دهید و بر اهمیت نوشتن کد تمیز، قابل نگهداری و آزمایش شده تاکید کنید.

توسعه دهندگان با درک دلایل پشت باگ ها، انواع آنها و بهترین شیوه های اجتناب از آنها می توانند کیفیت کد خود را به میزان قابل توجهی بهبود بخشند و قابلیت اطمینان کلی و تجربه کاربری برنامه های نرم افزاری خود را افزایش دهند.

You want to be a technical author? find out with is guide  The ABC of Technical Writing

نتیجه

باگ‌ها، آن گرملین‌های کد کوچک شیطون، مهمان‌های ناخوانده‌ای هستند که جشن کدنویسی ما را خراب می‌کنند. هر چقدر هم که ناامید کننده باشند، بیایید آنها را به عنوان بخشی از اکوسیستم در آغوش بگیریم. مانند اشکالات موجود در طبیعت، تکامل را به جلو می راند، اشکالات کدنویسی ما را فروتن نگه می دارند و ما را به سمت برنامه نویسان بهتر سوق می دهند.

به جای لعن و نفرین به وجود آنها، بیایید این موجودات مزاحم را که ما را به بازنویسی کدهای زیباتر و کارآمدتر به چالش می کشند، برشته کنیم. مطمئناً، ممکن است گاهی اوقات موهایمان را بیرون بیاوریم، اما بدون اشکال، ممکن است از خود راضی شویم.

بنابراین دفعه بعد که سر زشت خود را بالا می برد، نفس عمیق بکشید، اسپری استعاری اشکال خود را بگیرید (مهارت های اشکال زدایی) و به یاد داشته باشید – اشکالات ممکن است آزاردهنده باشند، اما همچنین یادآوری هستند که همیشه در کدنویسی ما جا برای رشد وجود دارد. ماجراهای. در اینجا به همزیستی با دوستان اشکال ما!