文中转载微信公众平台「开光的程序编写秘笈」，创作者神说要有光zxg。转截文中请联络开光的程序编写秘笈微信公众号。
编码写完会运作一下看下实际效果，开发设计的情况下大家大量全是根据 dubugger 来单步或中断点运作。大家一天到晚在使用 debugger，但是您有想过它的完成基本原理么。
文中会解释下列难题：
编码的运作方法能够分成立即实行和表述实行两大类。
不清楚平常你有没有留意，可执行程序立即 ./xxx 就可以实行，而实行 js 文档必须 node ./xxx，实行 python 文档必须 python ./xxx，这就是编译程序实行(立即实行)和表述实行的差别。
立即实行
cpu 出示了一套指令系统，根据这套指令系统就可以操纵全部电子计算机的运行，程序设计语言的编码便是由这种命令和相匹配的操作数组成的，这种序列号能够立即跑在电子计算机上，也就是可立即实行。由他们组成的文档称为可执行程序。
不一样电脑操作系统可执行程序的文件格式不一样，在 windows 上是 pe(Portable Executable) 文件格式，在 linux、unix 系统软件上是 elf(Executable Linkable Format) 文件格式，在 mac 上是 mash-o 文件格式。他们要求了不一样的內容(.text 是编码、.data .bass 等是数据信息)放到文档中的什么位置。但在其中真真正正可实行的一部分或是由 cpu 出示的计算机指令组成的。
编译型语言会历经编译程序、选编、连接的环节，编译程序是把源码转成汇编程序组成的中间代码，选编是把中间代码变为总体目标编码，连接会把总体目标编码组成可执行程序。这一可执行程序是能够在电脑操作系统上立即实行的。就因为它是由 cpu 的计算机指令组成的，能够立即操纵 cpu。因此 能够立即 ./xxx 就可以实行。
表述实行
编译型语言全是转化成可执行程序立即在电脑操作系统上去实行的，不用安裝编译器，而 js、python 等解释型语言的编码必须用编译器来跑。
为何拥有编译器就不用转化成序列号了，cpu 依然不认识这种编码啊?
那是由于编译器是必须编写出序列号的，cpu 了解如何实行编译器，而编译器了解如何实行更顶层的脚本制作编码，就是这样，由序列号表述实行编译器，再由编译器表述实行顶层编码，这就是开发语言的基本原理。 包含 js、python 等全是那样。
可是编译器终究多了一层，因此 有的情况下会把它编写出序列号来立即实行，这就是 JIT c语言编译器。例如 js 模块一般便是由 parser、编译器、JIT c语言编译器、GC 组成，绝大多数编码是由编译器表述实行的，而网络热点编码会历经 JIT c语言编译器编写出由序列号，立即在电脑操作系统上实行以提升 特性。
编写出序列号立即实行，或是是以源代码表述实行，编码就这二种实行方法。二者都有各的益处，编译程序型速度更快，表述型混合开发。这就是程序执行的基本原理。
王垠说过，电子计算机的实质便是编译器。就是 cpu 用电源电路表述序列号，编译器用序列号表述更顶层的脚本制作编码，因此 电子计算机的实质是编译器。
我们知道，图灵完备的语言表达能够表述一切可测算难题，因此 无论是编译程序型或是表述型都可以叙述全部可测算的领域模型。
大家运用不一样的语言表达叙述领域模型，随后运作它看实际效果，当编码的逻辑性非常复杂的情况下，在所难免打错，大家期待可以一步步运作或者运作到某一点慢下来，随后看一下那时候的自然环境中的自变量，实行某一脚本制作。进行这一作用的便是 debugger。
或许也有许多初级程序员总是用 console.log 打日志，可是日志不可以彻底呈现那时候的自然环境，最好是的方法或是 debugger。
狼叔说过，是不是会用 debugger 是 nodejs 水准的一个显著的区别。
大家知道 debugger 是程序调试不可或缺的，那麼它是怎么完成的呢?
可执行程序的 debugger
实际上 cpu、电脑操作系统在设计方案的情况下就适用了 debugger 的工作能力(由此可见 debugger 的必要性)，cpu 里边有 4 个存储器能够做硬终断，电脑操作系统出示了系统进程来做软终断。它是编译型语言的 debugger 完成的基本。
终断
cpu 总是持续的实行下一条命令，但程序执行全过程中免不了要解决一些外界的信息，例如 io、互联网、出现异常这些，因此 设计方案了终断的体制，cpu 每实行完一条命令，便会去看看下终断标识，是不是必须终断了。如同 event loop 每一次 loop 完都需要查验下是不是必须3D渲染一样。
INT 命令
cpu 适用 INT 命令来开启终断，终断有序号，不一样的序号有不一样的程序处理，纪录序号和终断程序处理的表称为中断向量表。在其中 INT 3 (3 号终断)能够开启 debugger，它是一种承诺。
那麼可执行程序是怎么运用这一 3 号终断来 debugger 的呢?实际上便是运作时更换实行的內容，debugger 程序流程会在必须设定中断点的部位把命令內容换为 INT 3，也就是 0xCC，这就断住了。就可以获得此刻的自然环境数据信息来做调节。
根据序列号换成 0xcc (INT 3)是把程序流程断住了，但是如何恢复实行呢?实际上也非常简单，把那时候更换的序列号记下来，必须释放出来中断点的情况下再换回去就可以了。
这就是可执行程序的 debugger 的基本原理了，最后或是靠 cpu 适用的终断体制来完成的。
终断存储器
上边说的 debugger 完成方法是改动运行内存中的序列号的方法，但有的情况下改动不上编码，例如 ROM，这类状况就需要根据 cpu 出示的 4 个终断存储器(DR0 - DR3)来干了。这类称为硬终断。
总而言之，INT 3 的软终断，也有终断存储器的硬终断，是可执行程序完成 debugger 的二种方法。
解释型语言的 debugger
编译型语言由于立即在电脑操作系统以上实行，因此 要运用 cpu 和电脑操作系统的终断体制和系统进程来完成 debugger。可是解释型语言是自身完成编码的表述实行的，因此 不用那一套，可是完成构思或是一样的，便是插进一段编码来断住，适用自然环境数据信息的查询和编码的实行，当释放出来中断点的情况下就再次向下实行。
例如 javascript 中适用 debugger 句子，当编译器实行到这一条句子的情况下便会断住。
解释型语言的 debugger 相对性简易一些，不用掌握 cpu 的 INT 3 终断。
上边大家了解了立即实行和表述实行的编码的 debugger 各自是怎么完成的。大家知道编码是怎么断住的，那麼断住以后呢?如何把自然环境数据信息曝露出来 ，如何实行外界编码?
这就必须 debugger 手机客户端了。
例如 v8 模块会把设定中断点、获得自然环境信息内容、实行脚本制作的工作能力根据 socket 曝露出来 ，socket 传送的信息格式便是 v8 debug protocol 。
例如：
设定中断点：
- {
- "seq":117,
- "type":"request",
- "command":"setbreakpoint",
- "arguments":{
- "type":"function",
- "target":"f"
- }
除掉中断点：
- {
- "seq":117,
- "type":"request",
- "command":"clearbreakpoint",
- "arguments": {
- "type":"function",
- "breakpoint":1
- }
- }
再次：
- {
- "seq":117,
- "type":"request",
- "command":"continue"
- }
实行编码：
- {
- "seq":117,
- "type":"request",
- "command":"evaluate",
- "arguments":{
- "expression":"1 2"
- }
- }
有兴趣的同学们能够去 v8 debug protocol 的文本文档中去查看历史的协议书。
根据这种协议书就可以操纵 v8 的 debugger 了，全部的可以完成 debugger 的全是连接了这一协议书，例如 chrome devtools、vscode debugger 也有别的各种各样 ide 的 debugger。
nodejs 编码的调节
nodejs 能够根据加上 --inspect 的 option 来做调节(还可以是 --inspect-brk，这一会在第一行会断住)。
它会起一个 debugger 的 websocket 服务器端，大家可以用 vscode 来调节 nodejs 编码，还可以用 chrome devtools 来调节(见 nodejs debugger 文本文档)。
? node --inspect test.js
Debugger listening on ws://127.0.0.1:9229/db309268-623a-4abe-b19a-c4407ed8998d
For help see https://nodejs.org/en/docs/inspector
基本原理便是完成了 v8 debug protocol。
大家假如自己做调节专用工具、做 ide，那就需要连接这一协议书。
debugger adaptor protocol
上边详细介绍的 v8 debug protocol 能够完成 js 编码的调节，那麼 python、c# 等毫无疑问也是有自身的调节协议书，假如要完成 ide，都需要连接一遍太过不便。因此 之后发生了一个内层协议书，DAP(debugger adaptor protocol)。
debugger adaptor protocol， 说白了，便是兼容的，一端兼容各种各样 debugger 协议书，一端出示给手机客户端统一的协议书。它是适配器模式的一个非常好的运用。
照片
汇总
文中大家学了 debugger 的完成基本原理和显现出的调节协议书。
最先大家了解了编码二种运作方法：立即实行和表述实行，随后剖析了下为何必须 debugger。
以后探寻了立即实行的编码根据 INT 3 的终断的方法来完成 debugger 和解释型语言自身完成的 debugger。
随后 debugger 的工作能力会根据 socket 曝露给手机客户端，出示调节协议书，例如 v8 debug protocol，各种各样手机客户端包含 chrome devtools、ide 等都完成了这一协议书。
可是每一种语言表达都需要完成一次得话太过不便，因此 之后发生了一个兼容层协议书，屏蔽掉不一样协议书的差别，出示统一的协议书插口给手机客户端用。
期待本文可以使你了解 debugger 的基本原理，假如要完成调节专用工具也了解如何该如何去连接协议书。可以了解 chrome devtools、vscode 为什么都能够调节 nodejs 编码。
