Работа по программированию начинается с того, что программист, применяя тот либо другой текстовой процессор, записывает текст программы, что как и каждый электронный документ сохраняется в виде файла.
Но, как уже отмечалось, написание программы еще не свидетельствует, что она трудится верно. Программы проверяются с применением способов доказательства правильности программ. Наряду с этим различают понятия тестирование и отладка программы.
Отладка программы – это устранения неисправностей и процесс поиска (неточностей) в программе, создаваемый по итогам её прогона на компьютере.
Тестирование (англ. test – опробование) – это опробование, проверка правильности работы программы в целом или её составных частей.
тестирование и Отладка – это два четко различимых и непохожих друг на друга этапа:
- при отладке происходит устранение и локализация синтаксических явных ошибок и ошибок;
- в ходе же тестирования проверяется работоспособность программы, не содержащей явных неточностей.
Отладка начинается с устранения и нахождения синтаксических неточностей. Затем выявляются явные неточности программы функционирования, которые связаны с неправильной ее организацией – переходы на неверные метки, неправильное применение модулей и подпрограмм.
И тестирование и отладка проводятся на базе подготовленных тестовых примеров. Сформулируем советы к организации отладки, каковые применимы и при структурном и при функциональном подходах к его проведению.
Вычислять эталонные результаты необходимо в обязательном порядке до, а не послеполучения машинных результатов. В другом случае имеется опасность невольной подгонки вычисляемых значений под желаемые, полученные ранее на машине.
Первый тест должен быть максимально несложен, дабы проверить, трудится ли программа по большому счету. Очередной тестовый прогон обязан осуществлять контроль что-то такое, что еще не было установлено на прошлых прогонах. Появляющиеся затруднения направляться четко разделять и ликвидировать строго поочередно. Усложнение тестовых разрешённых должно происходить неспешно;
Арифметические операции в тестах должны предельно упрощаться для уменьшения количества вычислений. Количества элементов последовательностей, точность для итерационных вычислений, количество проходов цикла в тестовых примерах должны задаваться из-за сокращения количества вычислений. Минимизация вычислений не должна снижать надежности контроля;
Тестирование должно быть целенаправленным и систематизированным, поскольку случайный выбор данных привел бы к трудностям в определении ручным методом ожидаемых результатов; помимо этого, при случайном выборе тестовых разрешённых могут оказаться непроверенными многие ситуации;
Отладка программы в любом случае предполагает логическое осмысление и обдумывание всей имеющейся информации об неточности. Большая часть неточностей возможно найти по косвенным показателям при помощи результатов тестирования текстов и тщательного анализа программ без получения дополнительной информации. Наряду с этим применяют разные способы:
- ручной отладки;
- индукции;
- дедукции;
- обратного прослеживания.
Способ ручной отладки – самый несложный и естественный метод отладки. Человеку характерно ошибаться – при комплекте текста программы он может допустить опечатки, что–то потерять и т. д. Исходя из этого, в первую очередь, нужно найти неточности в программе как раз такие – очевидные и неотёсанные. Сперва нужно попытаться это сделать методом простого внимательного просмотра текста. Текст программы просматривается на предмет расхождений и обнаружения описок с методом. Необходимо просмотреть организацию всех циклов, дабы убедиться в правильности операторов, задающих кратности циклов. Полезно взглянуть еще раз условия в условных операторах, доводы в обращениях к подпрограммам и т. п.
Отладка программ сейчас производится по большей части с применением специальных программных пакетов на ЭВМ, но перед тем как «нагружать» ее данной работой возможно диагностику программы осуществить и в «ручном режиме», что неизменно полезно как первый этап отладки программы перед предстоящей ее отладкой на ЭВМ. В этом случае необходимо представить, что Вы – машина, и, начав с первого оператора программы, делать оператор за оператором до обнаружения неточности. Эту работу необходимо вести методично и терпеливо, стремясь не делать правдоподобных предположений и не перескакивая через пара операторов.
Дабы имитировать работу программы, нужно прекрасно осознавать, как трудится микропроцессорная совокупность и как выполняются отдельные команды. Для имитации работы процессора по исполнению программы необходимо иметь: программу; переменные с их текущими значениями. Наряду с этим роль памяти процессора будет играться лист бумаги, на котором в отведенных местах записывается вся модифицируемая информация.
При исполнении программы на листе бумаги показывают имя той переменной, которая в первый раз встретилась при реализации очередной команды, и ее значение. Если оно изменяется, то старое значение зачеркивают, рядом пишут новое. Делая программу вручную, необходимо забыть ее «цель» и формально реализовывать команду за командой. При поиске неточности в программе, делая ее на странице, нужно переключаться из состояния «робота» в состояние человека, владеющего интеллектом. Сперва Вы – «робот» и делаете команду совершенно верно так, как это делает процессор, позже снова становитесь человеком и задаёте вопросы: «Тот ли взят итог, которого я ожидал?» В случае если да, то продолжаете исполнение программы. В случае если нет, решаете, из-за чего программа трудится неправильно.
Отладка программ на ЭВМ разрешает уйти от рутинной работы и исключить «человеческие» неточности, связанные, к примеру, с тем, что Вы неправильно интерпретируете воздействие той либо другой команды.
Затем возможно перейти к процедуре трансляции программы. В случае если в программе остались синтаксические неточности, то на этом этапе они выявляются всецело. Но имейте в виду очевидное: отсутствие сообщений автомобили о синтаксических неточностях есть нужным, но не достаточным условием, дабы вычислять программу верной. Многие неточности транслятору распознать нереально, поскольку транслятору малоизвестны планы программиста. Существует множество неточностей, каковые транслятор распознать не в состоянии, в случае если применяемые в программе операторы организованы (записаны) правильно. Такие неточности Вы найдёте уже позднее в ходе тестирования.
Способ весьма действен, но не применим для громадных программ, программ со сложными вычислениями и в тех случаях, в то время, когда неточность связана с неверным понятием программиста о исполнении некоторых операций.
Этот способ довольно часто применяют как составную часть вторых способов отладки.
Способ индукции.Способ основан на тщательном анализе признаков неточности, каковые смогут проявляться как неверные результаты вычислений либо как сообщение об неточности. В случае если компьютер «», то фрагмент проявления неточности вычисляют, исходя из последних взятых действий и результатов пользователя. Взятую так данные организуют и шепетильно изучают, просматривая соответствующий фрагмент программы. В следствии этих действий выдвигают догадки об неточностях, каждую из которых контролируют. В случае если догадка верна, то детализируют данные об неточности, в противном случае – выдвигают другую догадку.
Последовательность исполнения отладки способом индукции продемонстрирована на рис. 10.3 в виде схемы метода.
Самый важный этап – обнаружение признаков неточности. Организуя информацию об неточности, целесообразно записать все, что известно о ее проявлениях, причем фиксируют, как ситуации, в которых фрагмент с неточностью выполняется нормально, так и ситуации, в которых неточность проявляется. В случае если в следствии изучения данных никаких догадок не появляется, то нужна дополнительная информация об неточности. Дополнительную данные возможно взять, к примеру, в следствии исполнения схожих тестов.
В ходе доказательства пробуют узнать, все ли проявления неточности растолковывает эта догадка, если не все, то или догадка не верна, или неточностей пара.
Рис. Схема процесса отладки способом индукции
Способ дедукции.По способу дедукции сначала формируют множество обстоятельств, каковые имели возможность бы позвать данное проявление неточности. После этого разбирая обстоятельства, исключают те, каковые противоречат имеющимся данным. В случае если все обстоятельства исключены, то направляться выполнить дополнительное тестирование исследуемого фрагмента. В другом случае самая вероятную догадку пробуют доказать. В случае если догадка растолковывает полученные показатели неточности, то неточность отыскана, в противном случае – контролируют следующую обстоятельство (рис. 10.4).
Способ обратного прослеживания.Для маленьких программ действенно использование способа обратного прослеживания. Начинают с точки вывода неправильного результата. Для данной точки строится догадка о значениях главных переменных, каковые имели возможность бы привести к получению имеющегося результата. Потом, исходя из данной догадки, делают предложения о значениях переменных в прошлой точке. Процесс продолжают, пока не найдут обстоятельство неточности.
Рис. Схема процесса отладки способом дедукции
Typ
