Д. Отладка и тестирование

После того, как программа написана, необходимо проверить ее правильность, обнаружить и устранить ошибки. Тестирование устанавливает факт наличия ошибки, а отладка выявляет ее причину, и эти два этапа разработки программ перекрываются.

Отладка является частью процесса программирования любой задачи и занимает большую часть времени, отводимого на решение задачи с помощью вычислительных систем. Сущность отладки сводится к установлению места и точной причины обнаруженной в программе ошибки и ее исправлению. Трудоемкость отладки зависит от условий разработки и функционирования программы, квалификации разработчиков, используемых средств автоматизации отладки и многих других факторов.

Известны следующие подходы к отладке программ.

Основные усилия программист расходует на то, чтобы попытаться избежать ошибок в программе уже при ее разработке, а оставшиеся все же ошибки обнаружить вручную (путем ручной "прокрутки").

Большая часть работы по отладке программ выполняется при пропуске их через ЭВМ. При этом предполагается максимальное использование компонентов программного обеспечения ЭВМ для выявления ошибок.

Процесс отладки совмещается с процессом написания программ. Это позволяет обнаруживать и устранять ошибки в программе в ходе ее кодирования.

В целом отладка может выполняться следующими методами:

1. Проверка программы за столом путем мысленного выполнения ее операторов, используя конкретные исходные данные;

2. Пакетный режим отладки, при котором поиск причины ошибки производится на основе выводимых на печать диагностических сообщений и результатов, выдаваемых при выполнении программы на ЭВМ;

3. Интерактивный режим, при котором специальными программными средствами (например, встроенным отладчиком Borland-Pascal 7.0) обеспечивается возможность непосредственного наблюдения за процессом выполнения программы на ЭВМ и оперативного вмешательства в него.

Общая стратегия поиска обнаруженной в программе ошибки и действия по ее устранению во многом зависит от причины возникновения ошибок. Можно выделить следующие группы ошибок:

1) ошибки описания задачи, допущенные при ее постановке;

2) ошибки в выборе алгоритма (метода) решения задачи;

3) ошибки анализа ситуаций, в которых может оказаться программа при ее функционировании в реальных условиях;

4) ошибки этапа программирования;

5) ошибки в документации;

6) ошибки физического характера:

- потеря или перестановка строк;

- несоответствие исходных данных требуемому формату;

- ошибки при набивке и т.п.;

7) ошибки аппаратуры.

Таблица 3.1 Характерные ошибки подготовки задачи к решению в ВС

Вид ошибки	Пример
Неправильная постановка задачи	Правильное решение неверно сформулированной задачи
Неверный алгоритм	Выбор алгоритма, приводящего к неточному или неэффективному решению задачи
Ошибки анализа	Неправильное программирование алгоритма
Семантические ошибки	Непонимание порядка выполнения команд
Синтаксические ошибки	Нарушение правил, определяемых языком программирования
Ошибки при выполнении операций	Отсутствие указаний на ограничивающие условия вычислений (деление на 0 и т.п.)
Ошибки в данных	Неудачное определение возможного диапазона изменения данных
Ошибки в документации	Документация пользователя не соответствует действующему варианту программы

Алгоритм может быть представлен в аналитической (формульной), табличной, развернутой, графической форме, либо в форме синтаксических диаграмм. В системах программирования наиболее развитыми являются средства поиска и диагностики синтаксических ошибок в программе, они выявляются на этапе трансляции программы.

Семантические ошибки, как правило, вызваны непониманием смысла (семантики) выполнения операторов языка программирования, нарушением ограничений и правил представления данных, невнимательностью при технической подготовке программы к обработке на компьютере. Ряд ошибок может быть обнаружен при визуальном сравнении введенного в компьютер текста программы (данных) с оригиналом, а также при разработке предупреждающих диагностических сообщений соответствующего транслятора.

Логические ошибки возникают из-за отступления при программировании от алгоритма решаемой задачи, неполноты реализации требуемых проверок перед выполнением действий и т.д. Они могут быть выявлены с помощью отладочных средств, встраиваемых программистом в разрабатываемую программу для проверки правильности ее выполнения.

Дата добавления: 2014-12-27