Debugger to specjalistyczne narzędzie używane dokładnie do tego, co opisuje poprawna odpowiedź: do analizy wykonywanego programu w celu lokalizacji błędów. Chodzi tu głównie o błędy logiczne i wykonania (runtime), których kompilator zwykle nie wychwyci. Kompilator sprawdza składnię i typy, a debugger pozwala zajrzeć „do środka” działającego programu. Można zatrzymać program w wybranym miejscu (breakpoint), krokować instrukcja po instrukcji (step into, step over), podglądać wartości zmiennych, rejestrów, stos wywołań funkcji (call stack) i obserwować, jak zmienia się stan aplikacji w czasie rzeczywistym. W praktyce, w profesjonalnym programowaniu, praca z debuggerem to standard. W IDE takich jak Visual Studio, IntelliJ, Eclipse, VS Code debugowanie jest wbudowane i używane praktycznie codziennie. Moim zdaniem, kto dobrze opanuje debugger, ten dużo szybciej rozumie, co się faktycznie dzieje w kodzie, a nie tylko co „wydaje się” że się dzieje. Debugger świetnie sprawdza się przy szukaniu błędów związanych z nieprawidłowym przepływem sterowania, błędnym warunkiem w if-ach, problemami z pętlami, dereferencją pustych wskaźników, wyjątkiem w konkretnym miejscu, czy np. przy analizie wycieków pamięci. Dobre praktyki mówią też, żeby nie polegać wyłącznie na printach/logach, tylko łączyć je z debugowaniem krokowym. W nowoczesnych środowiskach można nawet debugować aplikacje webowe (np. JavaScript w przeglądarce, PHP z Xdebug), aplikacje zdalne na serwerze, a także w trybie attach do już działającego procesu. Debugger nie zastępuje testów jednostkowych ani code review, ale jest jednym z kluczowych narzędzi w całym procesie inżynierii oprogramowania.
W tym pytaniu łatwo się pomylić, bo kilka pojęć brzmi podobnie, ale dotyczy zupełnie innych narzędzi. Debugger nie służy ani do interpretacji kodu, ani do kompilacji, ani do sprawdzania samej składni. To narzędzie do analizy programu w trakcie jego działania. Czyli nie patrzymy tylko na kod źródłowy, ale na to, jak program faktycznie się wykonuje krok po kroku. Interpretacja kodu w wirtualnej maszynie Java to zadanie interpretera/JVM. Maszyna wirtualna Javy pobiera bajtkod (plik .class) i go wykonuje, optymalizuje, czasem kompiluje JIT-em do kodu maszynowego. To zupełnie inna warstwa niż debugowanie. Debugger może się podłączyć do JVM, ale sam z siebie nie interpretuje kodu. To typowe pomylenie roli środowiska uruchomieniowego z narzędziem diagnostycznym. Analiza kodu źródłowego w celu znalezienia błędów składniowych też nie jest zadaniem debuggera. Błędy składniowe wychwytuje kompilator albo linter, ewentualnie statyczna analiza kodu. Debugger działa dopiero, gdy program się kompiluje i da się go uruchomić. Jeśli są błędy składni, program w ogóle nie wystartuje, więc nie ma co debugować. Częsty błąd myślowy jest taki, że „narzędzie do błędów” musi ogarniać wszystkie rodzaje błędów. W praktyce dzieli się to na: składniowe (kompilator), logiczne i wykonania (debugger), a także problemy jakościowe (analiza statyczna, testy). Tłumaczenie kodu z języka wysokiego poziomu na maszynowy to z kolei klasyczna rola kompilatora. Kompilator generuje kod wynikowy (np. plik .exe czy .class), a debugger ten gotowy program tylko obserwuje i steruje jego wykonaniem. Moim zdaniem warto jasno rozdzielić te pojęcia: kompilator kompiluje, interpreter wykonuje, a debugger pomaga nam zrozumieć i naprawić działający program, śledząc jego zachowanie, zmienne i przepływ sterowania. To pomaga unikać mieszania narzędzi, co później bardzo ułatwia naukę bardziej zaawansowanych technologii.