1. Синтаксические ошибки.
Причиной
таких ошибок могут быть неправильно
написанные ключевые слова, неверно
примененные разделители или недопустимые
комбинации операторов. Такие ошибки
VisualBasicраспознает сразу после того, как курсор
покидает только что написанную строку.
Строка с синтаксической ошибкой
выделяется красным цветом. После
устранения ошибки выделение цветом
снимается.
VisualBasicимеет средства,
позволяющие не только обнаружить
синтаксическую ошибку, но и избежать
ее в процессе написания кода. К таким
средствам относятся
– механизм
контекстной подсказки (после написании
ключевого слова появляется окно, в
котором отображается полный синтаксис
вводимого оператора или список аргументов
используемой процедуры);
– автоматическое
отображение списка элементов (например,
после имени элемента управления
появляется список всех свойств и
методов, из которого можно выбрать
требуемое);
– дополнение
слова (при вводе нескольких начальных
символов, достаточных для распознавания
ключевого слова, недостающие символы
автоматически добавляются).
2. Ошибки в структуре программы.
Ошибки
такого рода появляется в результате
неправильного написания многострочного
оператора (например, в операторе цикла
Forнет последней
строки со словомNext
или в уловном оператореIfнетEnd If).
Такие
ошибки VisualBasicраспознает не в процессе ввода символов,
а на этапе компиляции. Сообщение об
ошибке выводится в специальном окне и
начинается оно словамиCompileerror(«ошибка компиляции»)
и содержит указание на ошибку (например,BlockIfwithoutEndIf– «блокIfбезEndIf»).
3. Ошибки, возникающие во время выполнения программы.
Это
ошибки, возникающие во время работы
программы (например, при выполнении
деления на ноль или при попытки чтения
из несуществующего на диске файла). В
таких случаях выводится сообщение в
специальном окне, в котором указывается
причина прерывания программы и номер
ошибки. На этом окне есть четыре кнопки
«Continue», «End»,
«Debug» и «Help».
В
качестве примера на рис.33 показано окно
с сообщением об ошибке деления на ноль.

Рис.33.
Вид окна с сообщением об ошибке на этапе
выполнения
Из
рисунка видно, что надпись на кнопке
«Continue» бледнее остальных.
Это означает, что при такой ошибке
дальнейшее продолжение программы
невозможно. Контур кнопки «Debug»
выделен жирной линией, это означает,
что для перехода в режим отладки эту
кнопку можно «нажать» не только с
помощью манипулятора «мышь», но и путем
нажатия кнопки «Enter»
клавиатуры. Нажатие кнопки «End»
приведет к завершению программы, а
кнопки «Help» – к появлению
окна справки с информацией о типе ошибки
и возможности ее устранения.
При
переходе в режим отладки открывается
окно с текстом программы, в которой
выделена строка с командой, выполнение
которой привело к прерыванию. При этом
появляется возможность определить
значения переменных на момент выполнения
прерывания. Для этого достаточно
подвести курсор к имени переменной, в
появившемся окошке появится либо ее
значение, либо слово «Empty»
(«пустая»), если на момент выполнения
команды переменная не получила никакого
значения.
На
этапе разработки программы можно
предусмотреть перехват возможных
ошибок. Это делается с помощью специальной
процедуры – обработчика ошибок.
Для
перехвата возможной ошибки в исполняемой
процедуре используется оператор On
Error. В нем указывается
метка, которая должна находиться в той
же процедуре и помечать тот фрагмент
кода, куда будет осуществлен переход
при возникновении ошибки выполнения.
Обычно этот фрагмент находится в конце
процедуры, а перед меткой помещается
операторExit, благодаря
которому процедура завершается, если
ошибка не возникла.
Обработка
ошибки начинается с установления типа
ошибки. Для этого используется объект
Err, свойство которогоNumber содержит код
последней возникшей ошибки.
После
обработки ошибки программа должна
продолжить свое исполнение. Для того,
чтобы программа продолжала выполняться
в строке, в которой возникла ошибка, в
обработчике указывается оператор
Resume. Если нужно
продолжить программу не с этой, а со
следующей строки, используется операторResume Next.
В
качестве примера рассмотрим процедуру,
которая запускается при нажатии кнопки
со знаком «/» в проекте «Простой
калькулятор» (Лекция №№). При этом
число, введенное в текстовое окноText1делится на число, введенное в окноText2, результат
заносится в окноText3.
Возможная ошибка – деление на ноль.
Обработка ошибки может выглядеть
следующим образом.
Private
Sub Command3_Click()
On
Error GoTo ошибка
X=Val(
Text1.Text)
Y=Val(
Text2.Text)
Z=X/Y
Text3.Text=Z
Exit
Sub
ошибка:
Z=
Val
(InputBox(“Введите
число, не равное нулю”))
Resume
End
Sub
Если
в программе возможно появление нескольких
ошибок, их можно обработать, предварительно
определив их код и в зависимости от
кода применить тот или иной метод. В
табл.11 приведены описания основных
ошибок этапа выполнения программы.
Таблица
11. Коды основных ошибок
-
Код
ошибкиОшибка
выполнения6
Переполнение
7
Мало
памяти11
Деление
на ноль13
Несовпадение
типов35
Подпрограмма
или функция не заданны53
Файл
не найден55
Файл
уже открыт57
Ошибка
устройств ввода-вывода75
Ошибка
доступа к файлу
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Привет, Вы узнаете про виды ошибок программного обеспечения, Разберем основные ее виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое
виды ошибок программного обеспечения, принципы отладки , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Качество и тестирование программного обеспечения. Quality Assurance..
1. Отладка программы
Отладка, как мы уже говорили, бывает двух видов:
Синтаксическая отладка. Синтаксические ошибки выявляет компилятор, поэтому исправлять их достаточно легко.
Семантическая (смысловая) отладка. Ее время наступает тогда, когда синтаксических ошибок не осталось, но результаты программа выдает неверные. Здесь компилятор сам ничего выявить не сможет, хотя в среде программирования обычно существуют вспомогательные средства отладки, о которых мы еще поговорим.
Отладка — это процесс локализации и исправления ошибок в программе.
Как бы тщательно мы ни писали, отладка почти всегда занимает больше времени, чем программирование.
2. Локализация ошибок
Локализация — это нахождение места ошибки в программе.
В процессе поиска ошибки мы обычно выполняем одни и те же действия:
- прогоняем программу и получаем результаты;
- сверяем результаты с эталонными и анализируем несоответствие;
- выявляем наличие ошибки, выдвигаем гипотезу о ее характере и месте в программе;
- проверяем текст программы, исправляем ошибку, если мы нашли ее правильно.
Способы обнаружения ошибки:
- Аналитический — имея достаточное представление о структуре программы, просматриваем ее текст вручную, без прогона.
- Экспериментальный — прогоняем программу, используя отладочную печать и средства трассировки, и анализируем результаты ее работы.
Оба способа по-своему удобны и обычно используются совместно.
3.
принципы отладки
Принципы локализации ошибок:
- Большинство ошибок обнаруживается вообще без запуска программы — просто внимательным просматриванием текста.
- Если отладка зашла в тупик и обнаружить ошибку не удается, лучше отложить программу. Когда глаз «замылен», эффективность работы упорно стремится к нулю.
- Чрезвычайно удобные вспомогательные средства — это отладочные механизмы среды разработки: трассировка, промежуточный контроль значений. Можно использовать даже дамп памяти, но такие радикальные действия нужны крайне редко.
- Экспериментирования типа «а что будет, если изменить плюс на минус» — нужно избегать всеми силами. Обычно это не дает результатов, а только больше запутывает процесс отладки, да еще и добавляет новые ошибки.
Принципы исправления ошибок еще больше похожи на законы Мерфи:
- Там, где найдена одна ошибка, возможно, есть и другие.
- Вероятность, что ошибка найдена правильно, никогда не равна ста процентам.
- Наша задача — найти саму ошибку, а не ее симптом.
Это утверждение хочется пояснить. Если программа упорно выдает результат 0,1 вместо эталонного нуля, простым округлением вопрос не решить. Если результат получается отрицательным вместо эталонного положительного, бесполезно брать его по модулю — мы получим вместо решения задачи ерунду с подгонкой.
Исправляя одну ошибку, очень легко внести в программу еще парочку. «Наведенные» ошибки — настоящий бич отладки.
Исправление ошибок зачастую вынуждает нас возвращаться на этап составления программы. Это неприятно, но порой неизбежно.
4. Методы отладки
Силовые методы
- — Использование дампа (распечатки) памяти.Это интересно с познавательной точки зрения: можно досконально разобраться в машинных процессах. Иногда такой подход даже необходим — например, когда речь идет о выделении и высвобождении памяти под динамические переменные с использованием недокументированных возможностей языка. Однако, в большинстве случаев мы получаем огромное количество низкоуровневой информации, разбираться с которой — не пожелаешь и врагу, а результативность поиска — исчезающе низка.
- — Использование отладочной печати в тексте программы — произвольно и в большом количестве.Получать информацию о выполнении каждого оператора тоже небезынтересно. Но здесь мы снова сталкиваемся со слишком большими объемами информации. Кроме того, мы здорово захламляем программу добавочными операторами, получая малочитабельный текст, да еще рискуем внести десяток новых ошибок.
- — Использование автоматических средств отладки — трассировки с отслеживанием промежуточных значений переменых.Пожалуй, это самый распространенный способ отладки. Не нужно только забывать, что это только один из способов, и применять всегда и везде только его — часто невыгодно.
Сложности возникают, когда приходится отслеживать слишком большие структуры данных или огромное их число. Еще проблематичнее трассировать проект, где выполнение каждой подпрограммы приводит к вызову пары десятков других. Но для небольших программ трассировки вполне достаточно.
С точки зрения «правильного» программирования силовые методы плохи тем, что не поощряют анализ задачи.
Суммируя свойства силовых методов, получаем практические советы:
— использовать трассировку и отслеживание значений переменных для небольших проектов, отдельных подпрограмм;
— использовать отладочную печать в небольших количества и «по делу»;
— оставить дамп памяти на самый крайний случай.
Метод индукции — анализ программы от частного к общему.
Просматриваем симптомы ошибки и определяем данные, которые имеют к ней хоть какое-то отношение. Затем, используя тесты, исключаем маловероятные гипотезы, пока не остается одна, которую мы пытаемся уточнить и доказать.
Метод дедукции — от общего к частному.
Выдвигаем гипотезу, которая может объяснить ошибку, пусть и не полностью. Затем при помощи тестов эта гипотеза проверяется и доказывается.
Обратное движение по алгоритму.
Отладка начинается там, где впервые встретился неправильный результат. Затем работа программы прослеживается (мысленно или при помощи тестов) в обратном порядке, пока не будет обнаружено место возможной ошибки.
Метод тестирования.
Давайте рассмотрим процесс локализации ошибки на конкретном примере. Пусть дана небольшая программа, которая выдает значение максимального из трех введенных пользователем чисел.
var
a, b, c: real;
begin
writeln('Программа находит значение максимального из трех введенных чисел');
write('Введите первое число '); readln(a);
write('Введите второе число '); readln(b);
write('Введите третье число '); readln(c);
if (a>b)and(a>c) then
writeln('Наибольшим оказалось первое число ',a:8:2)
else if (b>a)and(a>c) then
writeln('Наибольшим оказалось второе число ',b:8:2)
else
writeln('Наибольшим оказалось третье число ',b:8:2);
end.
Обе выделенные ошибки можно обнаружить невооруженным глазом: первая явно допущена по невнимательности, вторая — из-за того, что скопированную строку не исправили.
Тестовые наборы данных должны учитывать все варианты решения, поэтому выберем следующие наборы чисел:
Данные Ожидаемый результат
a=10; b=-4; c=1 max=a=10
a=-2; b=8; c=4 max=b=8
a=90; b=0; c=90.4 max=c=90.4
В результате выполнения программы мы, однако, получим следующие результаты:
Для a=10; b=-4; c=1:
Наибольшим оказалось первое число 10.00
Для a=-2; b=8; c=4: < pre class=»list»>Наибольшим оказалось третье число 8.00Для a=90; b=0; c=90.4:
Наибольшим оказалось третье число 0.00
Вывод во втором и третьем случаях явно неверен. Будем разбираться.
1. Трассировка и промежуточная наблюдение за переменными
Добавляем промежуточную печать или наблюдение за переменными:
- — вывод a, b, c после ввода (проверяем, правильно ли получили данные)
- — вывод значения каждого из условий (проверяем, правильно ли записали условия)
Листинг программы существенно увеличился и стал вот таким:
var
a, b, c: real;
begin
writeln(‘Программа находит значение максимального из трех введенных чисел’);
write(‘Введите первое число ‘); readln(a);
writeln(‘Вы ввели число ‘,a:8:2); {отл.печать}
write(‘Введите второе число ‘); readln(b);
writeln(‘Вы ввели число ‘,b:8:2); {отл.печать}
write(‘Введите третье число ‘); readln(c);
writeln(‘Вы ввели число ‘,c:8:2); {отл.печать}
writeln(‘a>b=’,a>b,’, a>c=’,a>c,’, (a>b)and(a>c)=’,(a>b)and(a>c)); {отл.печать}
if (a>b)and(a>c) then
writeln(‘Наибольшим оказалось первое число ‘,a:8:2)
else begin
writeln(‘b>a=’,b>a,’, b>c=’,b>c,’, (b>a)and(b>c)=’,(b>a)and(b>c)); {отл.печать}
if (b>a)and(a>c) then
writeln(‘Наибольшим оказалось второе число ‘,b:8:2)
else
writeln(‘Наибольшим оказалось третье число ‘,b:8:2);
end;
end.
В принципе, еще при наборе у нас неплохой шанс отловить ошибку в условии: подобные кусочки кода обычно не перебиваются, а копируются, и если дать себе труд слегка при этом задуматься, ошибку найти легко.
Но давайте считать, что глаз «замылен» совершенно, и найти ошибку не удалось.
Вывод для второго случая получается следующим:
Программа находит значение максимального из трех введенных чисел
Введите первое число -2
Вы ввели число -2.00
Введите второе число 8
Вы ввели число 8.00
Введите третье число 4
Вы ввели число 4.00
a>b=FALSE, a>c=FALSE, (a>b)and(a>c)=FALSE
b>a=TRUE, b>c=TRUE, (b>a)and(b>c)=TRUE
Наибольшим оказалось третье число 8.00
Со вводом все в порядке . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Впрочем, в этом сомнений и так было немного. А вот что касается второй группы операторов печати, то картина вышла интересная: в результате выводится верное число (8.00), но неправильное слово («третье», а не «второе»).
Вероятно, проблемы в выводе результатов. Тщательно проверяем текст и обнаруживаем, что действительно в последнем случае выводится не c, а b. Однако к решению текущей проблемы это не относится: исправив ошибку, мы получаем для чисел -2.0, 8.0, 4.0 следующий результат.
Наибольшим оказалось третье число 4.00
Теперь ошибка локализована до расчетного блока и, после некоторых усилий, мы ее находим и исправляем.
2. Метод индукции
Судя по результатам, ошибка возникает, когда максимальное число — второе или третье (если максимальное — первое, то определяется оно правильно, для доказательства можно програть еще два-три теста).
Просматриваем все, относящееся к переменным b и с. Со вводом никаких проблем не замечено, а что касается вывода — то мы быстро натыкаемся на замену b на с. Исправляем.
Как видно, невыявленные ошибки в программе остаются. Просматриваем расчетный блок: все, что относится к максимальному b (максимум с получается «в противном случае»), и обнаруживаем пресловутую проблему «a>c» вместо «b>c». Программа отлажена.
3. Метод дедукции
Неверные результаты в нашем случае могут получиться из-за ошибки в:
- — вводе данных;
- — расчетном блоке;
- — собственно выводе.
Для доказательства мы можем пользоваться отладочной печатью, трассировкой или просто набором тестов. В любом случае мы выявляем одну ошибку в расчете и одну в выводе.
4. Обратное движение по алгоритму
Зная, что ошибка возникает при выводе результатов, рассматриваем код, начиная с операторов вывода. Сразу же находим лишнюю b в операторе writeln.
Далее, смотрим по конкретной ветке условного оператора, откуда взялся результат. Для значений -2.0, 8.0, 4.0 расчет идет по ветке с условием if (b>a)and(a>c) then… где мы тут же обнаруживаем искомую ошибку.
5. Тестирование
В нашей задаче для самого полного набора данных нужно выбрать такие переменные, что
a > b > c
a > c > b
b > a > c
b > c > a
c > a > b
c > b > a
Анализируя получившиеся в каждом из этих случаев результаты, мы приходим к тому, что проблемы возникают при b>c>a и с — максимальном. Зная эти подробности, мы можем заострить внимание на конкретных участках программы.
Конечно, в реальной работе мы не расписываем так занудно каждый шаг, не прибегаем исключительно к одной методике, да и вообще частенько не задумываемся, каким образом искать ляпы. Теперь, когда мы разобрались со всеми подходами, каждый волен выбрать те из них, которые кажутся самыми удобными.
5. Средства отладки
Помимо методик, хорошо бы иметь представление о средствах, которые помогают нам выявлять ошибки. Это:
1) Аварийная печать — вывод сообщений о ненормальном завершении отдельных блоков и всей программы в целом.
2) Печать в узлах программы — вывод промежуточных значений параметров в местах, выбранных программистом. Обычно, это критичные участки алгоритма (например, значение, от которого зависит дальнейший ход выполнения) или составные части сложных формул (отдельно просчитать и вывести числитель и знаменатель большой дроби).
3) Непосредственное слежение:
- — арифметическое (за тем, чему равны, когда и как изменяются выбранные переменные),
- — логическое (когда и как выполняется выбранная последовательность операторов),
- — контроль выхода индексов за допустимые пределы,
- — отслеживание обращений к переменным,
- — отслеживание обращений к подпрограммам,
- — проверка значений индексов элементов массивов и т.д.
Нынешние среды разработки часто предлагают нам реагировать на возникающую проблему в диалоговом режиме. При этом можно:
- — просмотреть текущие значения переменных, состояние памяти, участок алгоритма, где произошел сбой;
- — прервать выполнение программы;
- — внести в программу изменения и повторно запустить ее (в компиляторных средах для этого потребуется перекомпилировать код, в интерпретаторных выполнение можно продолжить прямо с измененного оператора).
Рис Пример отладки приложения
6. Классификация ошибок
Ошибки в программах могут допускаться от самого начального этапа составления алгоритма решения задачи до окончательного оформления программы. Разновидностей ошибок достаточно много. Рассмотрим некоторые группы ошибок и соответствующие примеры:

Если вы удручены тем, что насажали в текст программы глупых ошибок — не расстраивайтесь. Ошибки вообще не бывают умными, хотя и могут относиться к самым разным частям кода:
- — ошибки обращения к данным,
- — ошибки описания данных,
- — ошибки вычислений,
- — ошибки при сравнении,
- — ошибки в передаче управления,
- — ошибки ввода-вывода,
- — ошибки интерфейса,
- и т д

Классификация ошибок по этапу обработки программы

рис Классификация ошибок этапа выполнения по возможным причинам
Синтаксические ошибки
Синтаксические ошибки зачастую выявляют уже на этапе трансляции. К сожалению, многие ошибки других видов транслятор выявить не в силах, т.к. ему не известен задуманный или требуемый результат работы программы. Отсутствие сообщений транслятора о наличии синтаксических ошибок является необходимым условием правильности программы, но не может свидетельствовать о том, что она даст правильный результат.
Примеры синтаксических ошибок :
- отсутствие знака пунктуации;
- несоответствие количества открывающих и закрывающих скобок;
- неправильно сформированный оператор;
- неправильная запись имени переменной;
- ошибка в написании служебных слов;
- отсутствие условия окончания цикла;
- отсутствие описания массивов и т.п.
Ошибки, которые не обнаруживает транслятор
В случае правильного написания операторов в программе может присутствовать большое количество ошибок, которые транслятор не может обнаружить. Рассмотрим примеры таких ошибок:
Логические ошибки: после проверки заданного условия неправильно указана ветвь алгоритма; неполный перечень возможных условий при решении задачи; один или более блоков алгоритма в программе пропущен.
Ошибки в циклах: неправильно указано начало цикла; неправильно указаны условия окончания цикла; неправильно указано количество повторений цикла; использование бесконечного цикла.
Ошибки ввода-вывода; ошибки при работе с данными: неправильно задан тип данных; организовано считывание меньшего или большего объема данных, чем нужно; неправильно отредактированы данные.
Ошибки в использовании переменных: используются переменных, для которых не указаны начальные значения; ошибочно указана одна переменная вместо другой. Ошибки при работе с массивами: пропущено предварительное обнуление массивов; неправильное описание массивов; индексы массивов следуют в ошибочном порядке.
ошибки безопасности, умышленные и не умышленные уязвимости в системе, открытость к отказам в обслуживании. несанкционированном доступе. екхолы
Ошибки в арифметических операциях: неправильное использование типа переменной (например, для сохранения результата деления используется целочисленная переменная); неправильно определен порядок действий; выполняется деление на нуль; при расчете выполняется попытка извлечения квадратного корня из отрицательного числа; не учитываются значащие разряды числа.
ошибки в архитектуре приложения пприводящие к увеличени технического долга
Методы (пути) снижение ошибок в программировании
- использование тестиования
- использование более простых решений
- использование систем с наименьшим числом составлящих
- использование ранее использованных и проверенных компонентов
- использование более квалифицрованных специалистов
7. Советы отладчику
1) Проверяйте тщательнее: ошибка скорее всего находится не в том месте, в котором кажется.
2) Часто оказывается легче выделить те места программы, ошибок в которых нет, а затем уже искать в остальных.
3) Тщательнее следить за объявлениями констант, типов и переменных, входными данными.
4) При последовательной разработке приходится особенно аккуратно писать драйверы и заглушки — они сами могут быть источником ошибок.
5) Анализировать код, начиная с самых простых вариантов. Чаще всего встречаются ошибки:
— значения входных аргументов принимаются не в том порядке,
— переменная не проинициализирована,
— при повторном прохождении модуля, перемен ная повторно не инициализируется,
— вместо предполагаемого полного копирования структуры данных, копируется только верхний уровень (например, вместо создания новой динамической переменной и присваивания ей нужного значения, адрес тупо копируется из уже существующей переменной),
— скобки в сложном выражении расставлены неправильно.
6) При упорной длительной отладке глаз «замыливается». Хороший прием — обратиться за помощью к другому лицу, чтобы не повторять ошибочных рассуждений. Правда, частенько остается проблемой убедить это другое лицо помочь вам.
7) Ошибка, скорее всего окажется вашей и будет находиться в тексте программы. Гораздо реже она оказывается:
- в компиляторе,
- операционной системе,
- аппаратной части,
- электропроводке в здании и т.д.
Но если вы совершенно уверены, что в программе ошибок нет, просмотрите стандартные модули, к которым она обращается, выясните, не менялась ли версия среды разработки, в конце концов, просто перегрузите компьютер — некоторые проблемы (особенно в DOS-средах, запускаемых из-под Windows) возникают из-за некорректной работы с памятью.
8) Убедитесь, что исходный текст программы соответствует скомпилированному объектному коду (текст может быть изменен, а запускаемый модуль, который вы тестируете — скомпилирован еще из старого варианта).
9) Навязчивый поиск одной ошибки почти всегда непродуктивен. Не получается — отложите задачу, возьмитесь за написание следующего модуля, на худой конец займитесь документированием.
10) Старайтесь не жалеть времени, чтобы уясненить причину ошибки. Это поможет вам:
исправить программу,
обнаружить другие ошибки того же типа,
не делать их в дальнейшем.
11) Если вы уже знаете симптомы ошибки, иногда полезно не исправлять ее сразу, а на фоне известного поведения программы поискать другие ляпы.
12) Самые труднообнаруживаемые ошибки — наведенные, то есть те, что были внесены в код при исправлении других.
8. Тестирование
Тестирование — это выполнение программы для набора проверочных входных значений и сравнение полученных результатов с ожидаемыми.
Цель тестирования — проверка и доказательство правильности работы программы. В противном случае — выявление того, что в ней есть ошибки. Тестирование само не показывает местонахождение ошибки и не указывает на ее причины.
Принципы тестирования.
1) Тест — просчитанный вручную пример выполнения программы от исходных данных до ожидаемых результатов расчета. Эти результаты считаются эталонными.
Полномаршрутным будет такое тестирование, при котором каждый линейный участок программы будет пройден хотя бы при выполнении одного теста.
2) При прогоне программы по тестовым начальным данным, полученные результаты нужно сверить с эталонными и проанализировать разницу, если она есть.
3) При разработке тестов нужно учитывать не только правильные, но и неверные исходные данные.
4) Мы должны проверить программу на нежелательные побочные эффекты при задании некоторых исходных данных (деление на ноль, попытка считывания из несуществующего файла и т.д.).
5) Тестирование нужно планировать: заранее выбрать, что мы контролируем и как это сделать лучше. Обычно тесты планируются на этапе алгоритмизации или выбора численного метода решения. Причем, составляя тесты, мы предполагаем, что ошибки в программе есть.
6) Чем больше ошибок в коде мы уже нашли, тем больше вероятность, что мы обнаружим еще не найденные.
Хорошим называют тест, который с большой вероятностью должен обнаруживать ошибки, а удачным — тот, который их обнаружил.
9. Проектирование тестов
Тесты просчитываются вручную, значит, они должны быть достаточно просты для этого.
Тесты должны проверять каждую ветку алгоритма. По возможности, конечно. Так что количество и сложность тестов зависит от сложности программы.
Тесты составляются до кодирования и отладки: во время разработки алгоритма или даже составления математической модели.
Обычно для экономии времени сначала пропускают более простые тесты, а затем более сложные.
Давайте рассмотрим задачу: нужно проверить, попадает ли введенное число в заданный пользователем диапазон.
program Example;
(******************************************************
* Задача: проверить, попадает ли введенное число в *
* заданный пользователем диапазон *
******************************************************)
var
min, max, A, tmp: real;
begin
writeln(‘Программа проверяет, попадают ли введенные пользователем’);
writeln(‘значения в заданный диапазон’);
writeln;
writeln(‘Введите нижнюю границу диапазона ‘); readln(min);
writeln(‘Введите верхнюю границу диапазона ‘); readln(max);
if min>max then begin
writeln(‘Вы перепутали диапазоны, и я их поменяю’);
tmp:=min;
min:=max;
max:=tmp;
end;
repeat
writeln(‘Введите число для проверки (0 — конец работы) ‘); readln(A);
if (A>=min)and(A<=max) then
writeln(‘Число ‘,A,’ попадает в диапазон [‘,min,’..’,max,’]’)
else
writeln(‘Число ‘,A,’ не попадает в диапазон [‘,min,’..’,max,’]’);
until A=0;
writeln;
end.
Если исходить из алгоритма программы, мы должны составить следующие тесты:
ввод границ диапазона
— min< max
— min>max
ввод числа
— A < min (A<>0)
— A > max (A<>0)
— min <= A <= max (A<>0)
— A=0
Как видите, программа очень мала, а тестов для проверки всех ветвей ее алгоритма, требуется довольно много.
10. Стратегии тестирования
1) Тестирование программы как «черного ящика».
Мы знаем только о том, что делает программа, но даже не задумываемся о ее внутренней структуре. Задаем набор входных данных, получаем результаты, сверяем с эталонными.
При этом обнаружить все ошибки мы можем только если составили тесты для всех возможных наборов данных. Естественно, это противоречит экономическим принципам, да и просто достаточно глупо.
«Черным ящиком» удобно тестировать небольшие подпрограммы.
2) Тестирование программы как «белого ящика».
Здесь перед составлением теста мы изучаем логику программы, ее внутреннюю структуру. Тестирование будет считаться удачным, если проверяет программу по всем направлениям. Однако, как мы уже говорили, это требует огромного количества тестов.
На практике мы, как всегда, совместно используем оба принципа.
3) Тестирование программ модульной структуры.
Мы снова возвращаемся к вопросу о структурном программировании. Если вы помните, программы строятся из модулей не в последнюю очередь для того, чтобы их легко было отлаживать и тестировать. Действительно, структурированную программу мы будем тестировать частями. При этом нам нужно:
строить набор тестов;
комбинировать модули для тестирования.
Такое комбинирование может строиться двумя способами:
Пошаговое тестирование — тестируем каждый модуль, присоединяя его к уже оттестированным. При этом можем соединять части программы сверху вниз (нисходящий способ) или снизу вверх (восходящий).
Монолитное тестирование — каждый модуль тестируется отдельно, а затем из них формируется готовая рабочая программа и тестируется уже целиком.
Чтобы протестировать отдельный модуль, нужен модуль-драйвер (всегда один) и модул и-заглушки (этих может быть несколько).
Модуль-драйвер содержит фиксированные исходные данные. Он вызывает тестируемый модуль и отображает (а возможно, и анализирует) результаты.
Модуль-заглушка нужен, если в тестируемом модуле есть вызовы других. Вместо этого вызова управление передается модулю-заглушке, и уже он имитирует необходимые действия.
К сожалению, мы опять сталкиваемся с тем, что драйверы и заглушки сами могут оказаться источником ошибок. Поэтому создаваться они должны с большой осторожностью.
См. также
- ошибки в приложениях , bugs , баг репорт , bug report ,
- Фича
- GIGO
- Патч
- тестирование
- цикломатическая сложность
- баг репорт
- качество программного обеспечения
К сожалению, в одной статье не просто дать все знания про виды ошибок программного обеспечения. Но я — старался.
Если ты проявишь интерес к раскрытию подробностей,я обязательно напишу продолжение! Надеюсь, что теперь ты понял что такое виды ошибок программного обеспечения, принципы отладки
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Качество и тестирование программного обеспечения. Quality Assurance.
Отладка программ
Отладка — этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки.
Типы ошибок
-
ошибки компиляции
-
ошибки выполнения
-
логические ошибки
Ошибки компиляции
Ошибки компиляции или синтаксические ошибки встречаются, когда забывают объявить переменную, передают ошибочное количество параметров процедуры, при назначении действительного значения целочисленной переменной. Это означает, что записываются операторы, которые не согласуются с правилами языка.
Ошибки выполнения
Другой тип ошибок — ошибки выполнения программы или семантические ошибки. Они встречаются, когда пользователь компилирует синтаксически корректную программу, которая пытается сделать что-нибудь запрещенное во время ее выполнения, например, открывает несуществующий файл для ввода или производит деление на 0.
Логические ошибки
Программа пользователя может содержать и логические ошибки. Это означает, что программа делает то, что ей указали вместо того, что хотелось бы. Может отсутствовать инициализация переменной; могут оказаться ошибочными вычисления; рисунки, изображенные на экране, выглядят неправильно; программа может просто работать не так, как было задумано. Такие ошибки находятся с большим трудом, и интегрированный отладчик поможет вам в этом случае наилучшим образом.
Существуют две взаимодополняющие технологии отладки.
Вот что пишут об этих двух подходах к отладке программы Брайан Керниган и Роб Пайк:
«Наш личный выбор — стараться не использовать отладчики, кроме как для просмотра стека вызовов или же значений пары переменных. Одна из причин этого заключается в том, что очень легко потеряться в деталях сложных структур данных и путей исполнения программы. Мы считаем пошаговый проход по программе менее продуктивным, чем усиленные размышления и код, проверяющий сам себя в критических точках.
Щёлканье по операторам занимает больше времени, чем просмотр сообщений операторов выдачи отладочной информации, расставленных в критических точках. Быстрее решить, куда поместить оператор отладочной выдачи, чем проходить шаг за шагом критические участки кода, даже предполагая, что мы знаем, где находятся такие участки. Более важно то, что отладочные операторы сохраняются в программе, а сессии отладчика переходящи.
Слепое блуждание в отладчике, скорее всего, непродуктивно. Полезнее использовать отладчик, чтобы выяснить состояние программы, в котором она совершает ошибку, затем подумать о том, как такое состояние могло возникнуть. Отладчики могут быть сложными и запутанными программами, особенно для новичков, у которых они вызовут скорее недоумение, чем принесут какую либо пользу…»
«Отладка сложна и может занимать непредсказуемо долгое время, поэтому цель в том, чтобы миновать большую её часть. Технические приёмы, которые помогут уменьшить время отладки, включают хороший дизайн, хороший стиль, проверку граничных условий, проверку правильности исходных утверждений и разумности кода, защитное программирование, хорошо разработанные интерфейсы, ограниченное использование глобальных переменных, автоматические средства контроля и проверки. Грамм профилактики стоит тонны лечения.»
-
Использование отладчиков — программ, которые включают в себя пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
-
Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода — на экран, принтер, громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием.
Отладка с использованием отладчика в программных средах:
Pascal
Интегрированный отладчик Turbo Pascal
Некоторые ошибки времени выполнения (логические ошибки) незаметны и трудны для прослеживания. Другие ошибки могут скрываться за неуловимым взаимодействием разделов большой программы. В этих случаях необходимо интерактивное выполнение программы, во время которого производится наблюдение за значениями определенных переменных или выражений. Вам хотелось бы, чтобы Ваша программа останавливалась при достижении определенного места так, чтобы просмотреть, как она проработала этот кусок. Вам хотелось бы остановиться и изменить значения некоторых переменных во время выполнения программы, изменить определенный режим или проследить за реакцией программы. И вам хотелось бы сделать это в режиме, когда возможно быстрое редактирование, перекомпилирование и повторное выполнение программы.
Интегрированный отладчик Turbo Pascal имеет все описанные выше возможности и даже более того. Он представляет собой встроенную часть интегрированной усовершенствованной среды Turbo Pascal (IDE): для использования предлагаются две основные функции меню (Run, Debug), а также некоторые клавиши для команд отладчика.
Более подробно об отладке программ в среде Pascal можно посмотреть здесь: http://www.realcoding.net/article/view/748
Visual Studio
Описание технологии отладки на примере Visual Studio C#
В данном разделе я попробую описать процесс отладки программы, написанной в среде «Visual Studio C# 2008 Express Edition». Все ошибки в коде программы, которые я сам же буду находить сделаны специально.
Цель: Разработать и отладить программу «АйСчитайка», которая будет производить поиск корней квадратного уравнения.
Разработка:
1)создаём новый проект
2)пишем пользовательский интерфейс
3)пишем сам код программы.
Спустя 10 минут я получил:
{
integer a, b, c;
X11.Visible = false;
X22.Visible = false;
XX.Visible = false;
xx1.Visible = false;
xx1.Visible = false;
xx2.Visible = false;
neet.Visible = false;
primer.Visible = false;
a = Convert.ToInt32(aa.Value);
b = Convert.ToInt32(bb.Value);
c = Convert.ToInt32(cc.Value)
double d = b * b + 4 * a * c;
if d > 0
{
X11.Visible = true;
X22.Visible = true;
double x1 = (b + Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
double x2 = (b - Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
xx1.Visible = true;
xx2.Visible = true;
xx1.Text = x1.ToString();
xx2.Text = x2.ToString();
}
if (d < 0)
{
neet.Visible = true;
neet.Text = "нет корней"
}
if (d == 0)
{
XX.Visible = true;
neet.Visible = true;
double x = (-b / 2 * a);
neet.Text = x.ToString();
}
primer.Text = a + "X^2+" + b + "X+" + c + "=0";
primer.Visible = true;
}
Как мы видим на скриншоте. Компилятор даже не позволил запустить написанную нами программу. И заботливо подчеркнул все найденные ошибки.
После щелчка по ошибке в «списке ошибок» курсор будет перенесен на строчку где предполагается синтаксическая ошибка.
После исправлений всех синтаксических ошибок у нас получилось запустить программу.
При попытке расчёта, с входными данными 2, 4, -6 мы получаем ответ «нет корней». Это неправильный ответ. Придётся искать логические ошибки. В этом нам и поможет «отладчик».
Рассмотри наш проект. И заметим строчки где выполняются вычисления.
Это строчки:
-
1)double d = b * b + 4 * a * c;
-
2)double x1 = (b + Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
-
3)double x2 = (b — Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
-
4)double x = (-b / 2 * a);
Выделим СЛЕДУЮЩУЮ строчку после этих строчек, и нажмем клавишу F9. Это клавиша для создания «точки остановки компиляции». Если выполнение программы дойдёт до данной точки, то компиляция остановится, и вы уведите значения всех переменных, которые были в момент остановки компиляции. Снять «точку» можно просто выполнив щелчек левой кнопкой мыши.
Начнём процесс компиляции. Когда процесс дойдёт до «точки остановки», мы увидим значения переменных.
Если самому попробовать пересчитать. Мы получим ответ не 32, а ответ 64. Значит мы ищем ошибку в строчке «double d = b * b + 4 * a * c;».
Эта сточка должна выглядить так: «double d = b * b — 4 * a * c;»
После изменений. Мы заново запускаем программу. И получаем уже корректное значение переменной d. Затем с помощью кнопки f10, мы выполняем программу дальше, до следующих точек остановки.
Но наша программа по прежнему не корректно работает. Мы аналогичным способом находим еще 2 ошибки.
-
double x1 = (b + Math.Sqrt(d)) / 2 * a; заменяем на double x1 = (-b + Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
-
double x2 = (b — Math.Sqrt(d)) / 2 * a; заменяем на double x2 = (-b — Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
После исправления всех ошибок, программа выдаёт верный ответ.
Мы «прогоняем» через программу как можно больше тестов. Чтобы рассмотреть все возможные случаи.
ОТЛАДКА ОКОНЧЕНА! ПРОГРАММА РАБОТАЕТ!
Так должен выглядеть отлаженный код:
{
int a, b, c;
X11.Visible = false;
X22.Visible = false;
XX.Visible = false;
xx1.Visible = false;
xx1.Visible = false;
xx2.Visible = false;
neet.Visible = false;
primer.Visible = false;
a = Convert.ToInt32(aa.Value);
b = Convert.ToInt32(bb.Value);
c = Convert.ToInt32(cc.Value);
double d = b * b - 4 * a * c;
if (d > 0)
{
X11.Visible = true;
X22.Visible = true;
double x1 = (-b + Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
double x2 = (-b - Math.Sqrt(d)) / 2 * a;
xx1.Visible = true;
xx2.Visible = true;
xx1.Text = x1.ToString();
xx2.Text = x2.ToString();
}
if (d < 0)
{
neet.Visible = true;
neet.Text = "нет корней";
}
if (d == 0)
{
XX.Visible = true;
neet.Visible = true;
double x = (-b / 2 * a);
neet.Text = x.ToString();
}
primer.Text = a + "X^2+" + b + "X+" + c + "=0";
primer.Visible = true;
}
Основные рекомендации написании программы и отладке
-
Обязательно комментировать код. Возможно вам это покажется необязательным, но это всёже ОЧЕНЬ важная вещь. Возможно вы захотите улучшить свою программу через месяц, когда уже забыли как она работает. Или же вы работаете в команде, другой член команды не сможет понять ваш код, испортит его. Комментирование кода очень важно.
-
Тщательнее тестировать ваш код. Необходимо делать как можно более сложные вычисления, нестандартные.
-
Максимально упрощать пример. Если у вас не работает программа, которая читае данные, обрабатывает массив, записывает данные в файл, читает их снова, то разбейте программу на составляющие и выполняйте по очереди. Если у вас не работает сложная подпрограмма обрабатывающая данные из файла — напишите сначала тест в две строчки чтобы убедиться, что вы хотя бы можете считытавать введенные данные.
-
Вывод отладочной информации. Проверяйте значение КАЖДОЙ переменной! Каждого значения, возвращаемого функцией! В файл записывается пустая строка? Проверяйте составляющие этой строки на каждом этапе ее создания и выводите на экран! Убедились, что на экран выводится? Тренируйтесь писать в файл, на тестовой строке! Забитой прямо в код! Уменьшайте количество неизвестных!
-
Оптимизировать код. Не стоит заставлять компьютер пересчитывать 100 мл. элементов массива.
-
Обращать внимания на все ошибки. Не стоит не обращать внимания на незначительную на первый взгляд ошибку. В дальнейшем это может привести к плачевным последствиям.
-
Не волноваться, не торопится.
Заключение
Отладка — главное занятие программиста.
Отладка — единственный и самый мощный способ найти ошибку в программе.