Отладка программы призвана выискивать «вредителей» кода и устранять их. За это отвечают отладчик и журналирование для вывода сведений о программе.
В предыдущей части мы рассмотрели исходный код и его составляющие.
После того, как вы начнете проверять фрагменты кода или попытаетесь решить связанные с ним проблемы, вы очень скоро поймете, что существуют моменты, когда программа крашится, прерывается и прекращает работу.
Это часто вызвано ошибками, известными как дефекты или исключительные ситуации во время выполнения. Акт обнаружения и удаления ошибок из нашего кода – это отладка программы. Вы лучше разберетесь в отладке на практике, используя ее как можно чаще. Мы не только отлаживаем собственный код, но и порой дебажим написанное другими программистами.
Для начала необходимо рассортировать общие ошибки, которые могут возникнуть в исходном коде.
Синтаксические ошибки
Эти эрроры не позволяют скомпилировать исходный код на компилируемых языках программирования. Они обнаруживаются во время компиляции или интерпретации исходного кода. Они также могут быть легко обнаружены статическими анализаторами (линтами). Подробнее о линтах мы узнаем немного позже.
Синтаксические ошибки в основном вызваны нарушением ожидаемой формы или структуры языка, на котором пишется программа. Как пример, это может быть отсутствующая закрывающая скобка в уравнении.
Семантические ошибки
Отладка программы может потребоваться и по причине семантических ошибок, также известных как логические. Они являются наиболее сложными из всех, потому что не могут быть легко обнаружены. Признак того, что существует семантическая ошибка, – это когда программа запускается, отрабатывает, но не дает желаемого результата.
Рассмотрим данный пример:
3 + 5 * 6
По порядку приоритета, называемому старшинством операции, с учетом математических правил мы ожидаем, что сначала будет оценена часть умножения, и окончательный результат будет равен 33. Если программист хотел, чтобы сначала происходило добавление двух чисел, следовало поступить иначе. Для этого используются круглые скобки, которые отвечают за смещение приоритетов в математической формуле. Исправленный пример должен выглядеть так:
(3 + 5) * 6
3 + 5, заключенные в скобки, дадут желаемый результат, а именно 48.
Ошибки в процессе выполнения
Как и семантические, ошибки во время выполнения никогда не обнаруживаются при компиляции. В отличие от семантических ошибок, эти прерывают программу и препятствуют ее дальнейшему выполнению. Они обычно вызваны неожиданным результатом некоторых вычислений в исходном коде.
Вот хороший пример:
input = 25 x = 0.8/(Math.sqrt(input) - 5)
Фрагмент кода выше будет скомпилирован успешно, но input 25 приведет к ZeroDivisionError. Это ошибка во время выполнения. Другим популярным примером является StackOverflowError или IndexOutofBoundError. Важно то, что вы идентифицируете эти ошибки и узнаете, как с ними бороться.
Существуют ошибки, связанные с тем, как ваш исходный код использует память и пространство на платформе или в среде, в которой он запущен. Они также являются ошибками во время выполнения. Такие ошибки, как OutOfMemoryErrorand и HeapError обычно вызваны тем, что ваш исходный код использует слишком много ресурсов. Хорошее знание алгоритмов поможет написать код, который лучше использует ресурсы. В этом и заключается отладка программы.
Процесс перезаписи кода для повышения производительности называется оптимизацией. Менее популярное наименование процесса – рефакторинг. Поскольку вы тратите больше времени на кодинг, то должны иметь это в виду.
Отладка программы
Вот несколько советов о том, как правильно выполнять отладку:
- Использовать Linters. Linters – это инструменты, которые помогают считывать исходный код, чтобы проверить, соответствует ли он ожидаемому стандарту на выбранном языке программирования. Существуют линты для многих языков.
- Превалирование IDE над простыми редакторами. Вы можете выбрать IDE, разработанную для языка, который изучаете. IDE – это интегрированные среды разработки. Они созданы для написания, отладки, компиляции и запуска кода. Jetbrains создают отличные IDE, такие как Webstorm и IntelliJ. Также есть NetBeans, Komodo, Qt, Android Studio, XCode (поставляется с Mac), etc.
- Чтение кода вслух. Это полезно, когда вы ищете семантическую ошибку. Читая свой код вслух, есть большая вероятность, что вы зачитаете и ошибку.
- Чтение логов. Когда компилятор отмечает Error, обязательно посмотрите, где он находится.
Двигаемся дальше
Поздравляем! Слово «ошибка» уже привычно для вас, равно как и «отладка программы». В качестве новичка вы можете изучать кодинг по книгам, онлайн-урокам или видео. И даже чужой код вам теперь не страшен
В процессе кодинга измените что-нибудь, чтобы понять, как он работает. Но будьте уверены в том, что сами написали.
Викторина
- Какая ошибка допущена в фрагменте кода Python ниже?
items = [0,1,2,3,4,5] print items[8] //комментарий: элементы здесь представляют собой массив с шестью элементами. Например, чтобы получить 4-й элемент, вы будете использовать [3]. Мы начинаем отсчет с 0.
- Какая ошибка допущена в фрагменте кода Python ниже?
input = Hippo' if input == 'Hippo': print 'Hello, Hippo'
Ответы на вопросы
- Ошибка выполнения: ошибка индекса вне диапазона.
2. Синтаксическая ошибка: Отсутствует стартовая кавычка в первой строке.
-
Отладка и тестирование программы
Отладка
программы является итеративным процессом
обнаружения и исправления ошибок и
обычно требует последовательного
выполнения четырех этапов:
-
выявления
ошибки; -
локализации
ошибки в тексте программы; -
установления
причины ошибки; -
исправления
ошибки.
Некоторые
ошибки проявляются после первого же
запуска программы на выполнение, и для
их обнаружения не надо прибегать ни к
каким специальным средствам. Некоторые
ошибки проявляются в случайные моменты
работы программы. С такими ошибками
справиться труднее всего – зафиксировать
условия возникновения ошибки, понять
причину ошибки и устранить ее. С целью
обнаружения подобных ошибок осуществляется
тестирование
программы–
ее выполнение для специально подобранных
представительных контрольных примеров
– тестов. Тест
– это такой
набор исходных данных, для которого
вручную или другим способом просчитаны
промежуточные и конечные результаты и
который может быть использован для
получения информации о надежности
проверяемой программы.
Тестирование
программы должно включать в себя прогон
трех видов контрольных примеров:
нормальных ситуаций, граничных ситуаций
и случаев неправильных данных.
Нормальные
случаи –
это примеры с правильными входными
данными. Если программа не работает в
подобных случаях, она требует серьезных
переделок. Граничные контрольные примеры
помогают установить, способна ли
программа нормально реагировать на
особые случаи во входных данных. Граничные
примеры
представляют собой данные, которые,
будучи математически корректными,
приводят программу к необходимости
работать особым образом. Неправильными
являются
такие данные,
которые расположены вне допустимого
диапазона. Примеры с неправильными
данными должны быть обработаны
соответствующим образом, поскольку в
повседневной эксплуатации программе
придется иметь дело и с неверными
входными данными.
После того как
ошибка обнаружена, необходимо найти в
исходном тексте программы то место, в
котором она возникала, – локализовать
ошибку. Можно
использовать ряд различных методов
отладки, позволяющих обнаружить
расположение ошибки; выбор существенно
зависит от особенностей ситуации.
Большинство программистов начинают с
неформального метода, известного под
названием проверка
за столом. Используя
контрольный пример, который привел к
ошибке в программе, программист
аналитически трассирует листинг
программы в надежде локализовать ошибку.
Проверка за столом – это хороший метод,
поскольку он заставляет программиста
детально понять работу программы. Если
применение метода проверки за столом
оказалось бесплодным, нужно использовать
специальные методы и способы отладки,
позволяющие наблюдать за передачей
управления в программе и за изменением
значений наиболее важных переменных.
Полученная отладочная информация
позволит локализовать подозрительные
ситуации, провести анализ и выявить
причину ошибки, устранить ее, а затем
продолжить поиск других ошибок.
-
Причины и типы ошибок
В общем случае
ошибки могут возникать на любом этапе
разработки программы, причина ошибок
может быть связана с недопониманием
сути задачи, недостатками проектирования
алгоритма, неправильным использованием
языковых средств. При выполнении
программы ошибки разного типа проявляют
себя различным образом, и их принято
подразделять на следующие группы:
-
синтаксические
ошибки; -
семантические
ошибки; -
логические
ошибки.
Синтаксические
ошибки –
это ошибки, проявляющиеся на этапе
компиляции программы и возникающие в
связи с нарушением синтаксических
правил написания предложений используемого
языка программирования (к таким ошибкам
относятся
пропущенные точки с запятой, ссылки на
неописанные переменные, присваивание
переменной значений неверного типа и
т. д.). Если компилятор встречает в
тексте программы оператор или описание,
которые
он не может интерпретировать, то он
позиционирует курсор на место обнаруженной
ошибки и
в строку статуса выводит сообщение,
содержащее номер ошибки и ее краткое
описание.
Семантические
ошибки – это
ошибки, проявляющиеся на этапе
выполнения программы при ее попытке
вычислить недопустимые значения
параметров или выполнить недопустимые
действия. Причина возникновения ошибок
данного типа связана с нарушением
семантических правил написания программ
(примером являются ситуации
попытки
открыть несуществующий файл или выполнить
деление на нуль). Если программа
обнаруживает ошибку такого типа, то она
завершает свое выполнение
и
выводит
соответствующее сообщение в окне Build,
содержащее номер строки с ошибкой и ее
возможный характер. Список сообщений
можно просмотреть с помощью команды
меню View/Debug
Windows/Event
Log.
При выполнении программы из среды Delphi
автоматически выбирается соответствующий
исходный файл и в нем находится
местоположение ошибки. Если же программа
выполнялась вне среды и в ней появилась
ошибка данного типа, то необходимо
запустить
среду и найти вызвавший ошибку оператор.
Логические
(смысловые) ошибки – самые
сложные и трудноуловимые, связанные с
неправильным применением тех или иных
алгоритмических конструкций. Эти ошибки
при выполнении программы могут проявиться
явно (выдано сообщение об ошибке, нет
результата или выдан неверный результат,
программа «зацикливается»), но чаще
они проявляют себя только при определенных
сочетаниях параметров или вообще не
вызывают нарушения работы программы,
которая в этом случае выдает правдоподобные,
но неверные результаты.
Ошибки первого
типа легко выявляются самим компилятором.
Обычно устранение синтаксических ошибок
не вызывает особых трудностей. Более
сложно выявить ошибки второго и особенно
третьего типа. Для обнаружения и
устранения ошибок второго и третьего
типа обычно применяют специальные
способы и средства отладки программ.
Выявлению ошибок второго типа часто
помогает использование контролирующих
режимов компиляции с проверкой допустимых
значений тех или иных параметров (границ
индексов элементов массивов, значений
переменных типа диапазона, ситуаций
переполнения, ошибок ввода-вывода).
Устанавливаются эти режимы с помощью
ключей
компилятора,
задаваемых либо в программе, либо в меню
Project/Options/Compiler
среды
Delphi, либо
в
меню
Options/Compiler Турбо-среды.
Соседние файлы в папке крутые билеты по инфе
- #
- #
- #
- #
Разница между этими ошибками — во времени их обнаружения. Ошибки компиляции, что очевидно из названия, обнаруживаются во время компиляции. Ошибки выполнения можно обнаружить при запуске программы, если повезёт, и на тестовых данных выполнится ветка кода, содержащая ошибку.
Комментировать
Ошибки компиляции — ошибки в синтаксисе.
Ошибки исполнения — ошибки в логике.
Это если в двух словах.
@jcmvbkbc
«I’m here to consult you» © Dogbert
Если есть что выполнять — будут ошибки выполнения. Если выполнять нечего — значит были ошибки компиляции (или линковки).
Комментировать
In one of my prof slides on ploymorphism, I see this piece of code with a couple of comments:
discountVariable = //will produce
(DiscountSale)saleVariable;//run-time error
discountVariable = saleVariable //will produce
//compiler error
As you can see, it says in the first casting statement that it’ll produce run-time error and in the other one it says it’ll produce compiler error.
What makes these errors? and how they differ from each other?
The Unfun Cat
29.5k31 gold badges112 silver badges152 bronze badges
asked Feb 27, 2012 at 20:31
3
A run time error will only occur when the code is actually running.
These are the most difficult — and lead to program crashes and bugs in your code which can be hard to track down.
An example might be trying to convert a string: «hello» into an integer:
string helloWorld = "hello";
int willThrowRuntimeError = Convert.ToInt32(helloWorld);
The compiler may not see this as a problem but when run an error will be thrown.
Compiler errors are due to inaccuracies in code, where the compiler throws an error to alert you to something which will not compile, and therefore cannot be run.
An example of a compiler error would be:
int = "this is not an int";
starball
15.3k6 gold badges29 silver badges137 bronze badges
answered Feb 27, 2012 at 20:38
DIXONJWDDDIXONJWDD
1,27610 silver badges20 bronze badges
1
A runtime error happens during the running of the program. A compiler error happens when you try to compile the code.
If you are unable to compile your code, that is a compiler error.
If you compile and run your code, but then it fails during execution, that is runtime.
answered Feb 27, 2012 at 20:33
James MontagneJames Montagne
77.3k14 gold badges109 silver badges129 bronze badges
2
Compile time errors refers to syntax and semantics. For example, if you do operations that involves different types. Ex: adding a string with an int, or dividing a string by a real. (read the last paragraph thou!!!)
Run Time errors are those that are detected when the program execute. For example, division by zero. The compiler can not know if the operation x/a-b will leads to division by zero until the execution.
This is a very broad explanation. There are many smart compilers, and, also, is possible to do internal casting among different types that leads to operations that make sense. It it possible to pre-compile code and see some run time errors even if the code is not executed.
Refer to this link too: Runtime vs Compile time
answered Feb 27, 2012 at 20:37
Compile time errors are errors of syntax and semantics.
Run time errors are errors of logic primarily. Due to something the programmer has overlooked, the program crashes e.g. division by 0, accessing a variable without initializing it first etc.
answered Jun 8, 2015 at 7:03
HadiHadi
5109 silver badges21 bronze badges
Compile Time error means that the Compiler knows that discountVariable = saleVariable
must be end with a semi colon as belowdiscountVariable = saleVariable;
so it will throw an error when you compile the code.
Run Time error means that the error will occur at run time, because even though you are casting saleVariable into discountVariable, the cast cannot take because they differ in type.
answered Feb 27, 2012 at 20:33
CodeBlueCodeBlue
14.6k33 gold badges94 silver badges132 bronze badges
think you’ve already got the general desc of what’s the difference. Specifically in the code you have shown in the OP,
- In second statement, compiler compares the types on LHS and RHS and finds no implicit cast possible so it gives the error.
- first statement is seen by compiler as the same, but here programmer explicitly casts the type, which is as good as telling compiler that I know what I’m doing and of course the compiler trusts you and gives you no errors.
answered Feb 27, 2012 at 20:50
KashyapKashyap
15.1k12 gold badges64 silver badges103 bronze badges
1
Its because the compiler doesn’t know the object type of «saleVariable» until that value has actually been set when the program is running.
Your are forcing whatever is in salesVariable into the type DiscountSale this is considered unsafe and cannot be evaluated until runtime.
answered Feb 27, 2012 at 20:33
bigamilbigamil
6574 silver badges12 bronze badges
2
Compilation/Compile time/Syntax/Semantic errors: Compilation or compile time errors are error occurred due to typing mistake, if we do not follow the proper syntax and semantics of any programming language then compile time errors are thrown by the compiler. They wont let your program to execute a single line until you remove all the syntax errors or until you debug the compile time errors.
Example: Missing a semicolon in C or mistyping int
as Int
.
Runtime errors: Runtime errors are the errors that are generated when the program is in running state. These types of errors will cause your program to behave unexpectedly or may even kill your program. They are often referred as Exceptions.
Example: Suppose you are reading a file that doesn’t exist, will result in a runtime error.
Read more about all programming errors here
answered May 25, 2015 at 5:37
If you’d use Google, you’d get this:
Compile time error is any type of error that prevent a java program compile like a syntax error, a class not found, a bad file name for the defined class, a possible loss of precision when you are mixing different java data types and so on.
A runtime error means an error which happens, while the program is running. To deal with this kind of errors java define Exceptions. Exceptions are objects represents an abnormal condition in the flow of the program. It can be either checked or unchecked.
http://wiki.answers.com/Q/Difference_between_run_time_error_and_compile_time_error_in_java
answered Feb 27, 2012 at 20:32
2
Compiler errors are due to inaccuracies in code, where the compiler throws an error to alert you to something which will not compile, and therefore cannot be run.
Ex :- MethodOverloading
class OverloadingTest {
void sum(int a, long b) {
System.out.println("a method invoked");
}
void sum(long a, int b) {
System.out.println("b method invoked");
}
public static void main(String args[]) {
OverloadingTest obj = new OverloadingTest();
obj.sum(200, 200);// now ambiguity
}
}
Run Time errors are those that are detected when the program execute. For example, division by zero. The compiler can not know if the operation x/a-b will leads to division by zero until the execution
answered Apr 21, 2015 at 8:48
Nikhil KumarNikhil Kumar
2,5983 gold badges20 silver badges24 bronze badges
Ошибки на этапе выполнения
Видео
Заметки по лекции
Есть большое множество разнообразных ошибок на этапе выполнения. Вот несколько примеров:
Null Reference Exception
Все поля заполняются значениями по умолчанию. Для типа string значение по умолчанию — null — отсутствие объекта.
Любая попытка обратиться к null вызывает исключение Null reference exception
class Program { static string myString; static void Main() { Console.WriteLine(myString[0]); } }
Вложенные ошибки
В этом случае, исключение будет не информативным, а вся существенная информация об ошибке будет находиться в свойстве InnerException.
Однако лучше избегать такого рода ошибок, не выполняя сложных действий в инициализаторах статических полей.
class Program2 { static int variable = int.Parse(Console.ReadLine()); static void Main() { Console.WriteLine(variable); } }
Деление на ноль
При делении целочисленного числа на целочисленный ноль, возникает исключение.
Любое исключение кроме сообщения об ошибке содержит в себе информацию о стеке вызовов, то есть последовательности вызывавшихся методов. Эта информация помогает локализовать проблему.
using System; namespace DivisionByZeroSample { class Program { static int Divide(int a, int b) { return a / b; } static void Main() { Console.WriteLine(Divide(1, 0)); } } } /* Важная информация, которую можно извлечь из информации об исключении: название, стек вызовов System.DivideByZeroException was unhandled StackTrace: at S04.Program.Divide(Int32 a, Int32 b) in Program.cs:line 13 at S04.Program.Main() in Program.cs:line 18 at System.AppDomain._nExecuteAssembly(RuntimeAssembly assembly, String[] args) at System.AppDomain.ExecuteAssembly(String assemblyFile, Evidence assemblySecurity, String[] args) at Microsoft.VisualStudio.HostingProcess.HostProc.RunUsersAssembly() at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart_Context(Object state) at System.Threading.ExecutionContext.RunInternal(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state, Boolean preserveSyncCtx) at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state, Boolean preserveSyncCtx) at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state) at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart() InnerException: */