Является ли синтаксическая ошибка деление на ноль

The terms error and exception are commonly used as jargon terms, with meanings that vary depending upon the programming ecosystem in which they are used.

Conditions

This response follows the lead of Common Lisp, and adopts the term condition as a nonjudgmental way of referring to an «interesting situation» in a program.

What makes a program condition «interesting»? Let’s consider the division-by-zero case for real numbers. In the overwhelming majority of cases in which one real is divided by another, the result is another plain ordinary well-behaved real number. These are the «routine» or «uninteresting» cases. However, in the case that the divisor is zero then, mathematically speaking, the result is undefined. The program is now in an «interesting» or «exceptional» condition.

It becomes even more complicated once we take the mathematical ideal of a real number and model it, say, as an IEEE-format floating point number. If we divide 1.0 / 0.0, the IEEE standard (mostly) says that the result is in fact another floating point number, the quiet NaN Infinity. Since the result no longer behaves in the same way as a plain old real number, the program condition is once again «interesting» or «exceptional».

Classifying Conditions

The question is: what should we do when we run into an interesting condition? The answer is dependent upon the context. When classifying program conditions, the following questions are useful:

1. How likely is it that the condition will occur: certain, probable, unlikely, impossible?
2. How is the condition detected: program malfunction, distinguished value, signal/handler (aka exception handling), program termination?
3. How should the condition be handled: ignore it, perform some special action, terminate the program?

The answers to these questions yield 4 x 4 x 3 = 48 distinct cases — and surely more could be distinguished by further criteria. This brings us to the heart of the matter. We have more than two cases but only two labels, error and exception, to apply to them. Needless to say, there are many possible ways to divide the 48+ cases into two groups.

For example, one could say that anything involving program malfunction is an error, anything else is an exception. Or that anything involving a language’s built-in exception handling facilities is an exception, anything else is an error. The possibilities are legion.

Examples

End-Of-File

When reading and processing a stream of characters, hitting the end-of-file is certain. In C, this event is detected by means of a distinguished return value from an I/O function, a so-called error return value. Thus, one speaks of an EOF error.

Division-By-Zero

When dividing two user-entered numbers in a simple calculator program, we want to give a meaningful result even if the user enters a divisor of zero. In some C environments, division-by-zero results in a signal (SIGFPE) that must be fielded by a signal handler. Signals are sometimes called exceptions in the C community and, confusingly, sometimes called program error signals. In other C environments, IEEE floating-point rules apply and the division-by-zero would result in a NaN value. The C environment would be blissfully unaware of that value, considering it to be neither an exception nor an error.

Runtime Load Failure

Programs frequently load their program code dynamically at run-time (e.g. classes, DLLs). This might fail due to a missing file. C offers no standard way to detect or recover from this case. The program would be terminated involuntarily, and one often speaks of this situation as a fatal exception. In Java, this would be termed a linkage error.

Java’s Throwable Hierarchy

Java’s exception-handling system divides the so-called Throwable class hierarchy into two main groups. Subclasses of Error are meant to represent conditions from which recovery is impossible. Subclasses of Exception are meant for recoverable conditions are are further subdivided into checked exceptions (for probable conditions) and unchecked exceptions (for unlikely conditions). Unfortunately, the boundaries between these categories are poorly defined and you will often find instances of throwables whose semantics suggest that they belong in a different category.

Be Wary Of Jargon

These examples show that the meanings of error and exception are murky at best. One must treat error and exception as jargon, whose meaning is determined by the context of discussion.

Of greater value are distinguishing characteristics of program conditions. What is the likelihood of the condition occurring? How is the condition detected? What action should be taken when the condition is detected? In any discussion that demands clarity, one is better suited to answer these questions directly rather than relying upon jargon terminology.

Ошибки в программировании – дело обычное, хоть и неприятное. В данной статье будет рассказано о том, какими бывают ошибки (баги), а также что собой представляют исключения.

Определение

Ошибка в программировании (или так называемый баг) – это ситуация у разработчиков, при которой определенный код вследствие обработки выдает неверный результат. Причин данному явлению множество: неисправность компилятора, сбои интерфейса, неточности и нарушения в программном коде.

Баги обнаруживаются чаще всего в момент отладки или бета-тестирования. Реже – после итогового релиза готовой программы. Вот несколько вариантов багов:

1. Появляется сообщение об ошибке, но приложение продолжает функционировать.
2. ПО вылетает или зависает. Никаких предупреждений или предпосылок этому не было. Процедура осуществляется неожиданно для пользователя. Возможен вариант, при котором контент перезапускается самостоятельно и непредсказуемо.
3. Одно из событий, описанных ранее, сопровождается отправкой отчетов разработчикам.

Ошибки в программах могут привести соответствующее приложение в негодность, а также к непредсказуемым алгоритмам функционирования. Желательно обнаруживать баги на этапе ранней разработки или тестирования. Лишь в этом случае программист сможет оперативно и относительно недорого внести необходимые изменения в код для отладки ПО.

История происхождения термина

Баг – слово, которое используется разработчиками в качестве сленга. Оно произошло от слова «bug» – «жук». Точно неизвестно, откуда в программировании и IT возник соответствующий термин. Существуют две теории:

1. 9 сентября 1945 года ученые из Гарварда тестировали очередную вычислительную машину. Она называлась Mark II Aiken Relay Calculator. Устройство начало работать с ошибками. Когда его разобрали, то ученые заметили мотылька, застрявшего между реле. Тогда некая Грейс Хоппер назвала произошедший сбой упомянутым термином.
2. Слово «баг» появилось задолго до появления Mark II. Термин использовался Томасом Эдисоном и указывал на мелкие недочеты и трудности. Во время Второй Мировой войны «bugs» называли проблемы с радарной электроникой.

Второй вариант кажется более реалистичным. Это факт, который подтвержден документально. Со временем научились различать различные типы багов в IT. Далее они будут рассмотрены более подробно.

Как классифицируют

Ошибки работы программ разделяются по разным факторам. Классификация у рядовых пользователей и разработчиков различается. То, что для первых – «просто программа вылетела» или «глючит», для вторых – огромная головная боль. Но существует и общепринятая классификация ошибок. Пример – по критичности:

1. Серьезные неполадки. Это нарушения работоспособности приложения, которые могут приводить к непредвиденным крупным изменениям.
2. Незначительные ошибки в программах. Чаще всего не оказывают серьезного воздействия на функциональность ПО.
3. Showstopper. Критические проблемы в приложении или аппаратном обеспечении. Приводят к выходу программы из строя почти всегда. Для примера можно взять любое клиент-серверное приложение, в котором не получается авторизоваться через логин и пароль.

Последний вариант требует особого внимания со стороны программистов. Их стараются обнаружить и устранить в первую очередь. Критические ошибки могут отложить релиз исходной программы на неопределенный срок.

Также существуют различные виды сбоев в плане частоты проявления: постоянные и «разовые». Вторые встречаются редко, чаще – при определенных настройках и действиях со стороны пользователя. Первые появляются независимо от используемой платформы и выполненных клиентом манипуляций.

Иногда может получиться так, что ошибка возникает только на устройстве конкретного пользователя. В данном случае устранение неполадки требует индивидуального подхода. Иногда – полной замены компьютера. Связано это с тем, что никто не будет редактировать исходный код, когда он «глючит» только у одного пользователя.

Виды

Существуют различные типы ошибок в программах в зависимости от типовых условий использования приложений. Пример – сбои, которые возникают при возрастании нагрузки на оперативную память или центральный процессор устройства. Есть баги граничных условий, сбоя идентификаторов, несовместимости с архитектурой процессора (наиболее распространенная проблема на мобильных устройствах).

Разработчики выделяют следующие типы ошибок по уровню сложности:

1. «Борбаг» – «стабильная» неполадка. Она легко обнаруживается на этапе разработки и компилирования. Иногда – во время тестирования наработкой исходной программы.
2. «Гейзенбаг» – баги с поддержкой изменения свойств, включая зависимость от среды, в которой было запущено приложение. Сюда относят периодические неполадки в программах. Они могут исчезать на некоторое время, но через какой-то промежуток вновь дают о себе знать.
3. «Мандельбаг» – непредвиденные ошибки. Обладают энтропийным поведением. Предсказать, к чему они приведут, практически невозможно.
4. «Шрединбаг» – критические неполадки. Приводят к тому, что злоумышленники могут взломать программу. Данный тип ошибок обнаружить достаточно трудно, потому что они никак себя не проявляют.

Также есть классификация «по критичности». Тут всего два варианта – warning («варнинги») и критические весомые сбои. Первые сопровождаются характерными сообщениями и отчетами для разработчиков. Они не представляют серьезной опасности для работоспособности приложения. При компилировании такие сбои легко исправляются. В отдельных случаях компилятор справляется с этой задачей самостоятельно. А вот критические весомые сбои говорят сами за себя. Они приводят к серьезным нарушениям ПО. Исправляются обычно путем проработки логики и значительных изменений программного кода.

Типы багов

Ошибки в программах бывают:

• логическими;
• синтаксическими;
• взаимодействия;
• компиляционные;
• ресурсные;
• арифметические;
• среды выполнения.

Это – основная классификация сбоев в приложениях и операционных системах. Логические, синтаксические и «среды выполнения» встречаются в разработке чаще остальных. На них будет сделан основной акцент.

Ошибки синтаксиса

Синтаксические баги распространены среди новичков. Они относятся к категории «самых безобидных». С данной категорией ошибок способны справиться компиляторы тех или иных языков. Соответствующие инструменты показывают, где допущена неточность. Остается лишь понять, как исправить ее.

Синтаксические ошибки – ошибки синтаксиса, правил языка. Вот пример в Паскале:

Код написан неверно. Согласно действующим синтаксическим нормам, в Pascal в первой строчке нужно в конце поставить точку с запятой.

Логические

Тут стоит выделить обычные и арифметические типы. Вторые возникают, когда программе при работе необходимо вычислить много переменных, но на каком-то этапе расчетов возникают неполадки или нечто непредвиденное. Пример – получение в результатах «бесконечности».

Логические сбои обычного типа – самые сложные и неприятные. Их тяжелее всего обнаружить и исправить. С точки зрения языка программа может быть написана идеально, но работать неправильно. Подобное явление – следствие логической ошибки. Компиляторы их не обнаруживают.

Выше – пример логической ошибки в программе. Тут:

1. Происходит сравнение значения i с 15.
2. На экран выводится сообщение, если I = 15.
3. В заданном цикле i не будет равно 15. Связано это с диапазоном значений – от 1 до 10.

Может показаться, что ошибка безобидная. В приведенном примере так и есть, но в более крупных программах такое явление приводит к серьезным последствиям.

Время выполнения

Run-time сбои – это ошибка времени выполнения программы. Встречается даже когда исходный код лишен логических и синтаксических ошибок. Связаны такие неполадки с ходом выполнения программного продукта. Пример – в процессе функционирования ПО был удален файл, считываемый программой. Если игнорировать подобные неполадки, можно столкнуться с аварийным завершением работы контента.

Самый распространенный пример в данной категории – это неожиданное деление на ноль. Предложенный фрагмент кода с точки зрения синтаксиса и логики написан грамотно. Но, если клиент наберет 0, произойдет сбой системы.

Компиляционный тип

Встречается при разработке на языках высокого уровня. Во время преобразований в машинный тип «что-то идет не так». Причиной служат синтаксические ошибки или сбои непосредственно в компиляторе.

Наличие подобных неполадок делает бета-тестирование невозможным. Компиляционные ошибки устраняются при разработке-отладке.

Ресурсные

Ресурсный тип ошибок – это сбои вроде «переполнение буфера» или «нехватка памяти». Тесно связаны с «железом» устройства. Могут быть вызваны действиями пользователя. Пример – запуск «свежих» игр на стареньких компьютерах.

Исправить ситуацию помогают основательные работы над исходным кодом. А именно – полное переписывание программы или «проблемного» фрагмента.

Взаимодействие

Подразумевается взаимодействие с аппаратным или программным окружением. Пример – ошибка при использовании веб-протоколов. Это приведет к тому, что облачный сервис не будет нормально функционировать. При постоянном возникновении соответствующей неполадки остается один путь – полностью переписывать «проблемный» участок кода, ответственный за соответствующий баг.

Исключения и как избежать багов

Исключение – событие, при возникновении которых начинается «неправильное» поведение программы. Механизм, необходимый для стабилизации обработки неполадок независимо от типа ПО, платформ и иных условий. Помогают разрабатывать единые концепции ответа на баги со стороны операционной системы или контента.

Исключения бывают:

1. Программными. Они генерируются приложением или ОС.
2. Аппаратными. Создаются процессором. Пример – обращение к невыделенной памяти.

Исключения нужны для охвата критических багов. Избежать неполадок помогут отладчики на этапе разработки. А еще – своевременное поэтапное тестирование программы.

P. S. Большой выбор курсов по тестированию есть и в Otus. Присутствуют варианты как для продвинутых, так и для начинающих пользователей.

Ошибки программирования – это изъяны в работе приложений. Их обычно называют «ошибками», отсюда и термин «отладка».

Как разработчик вы обнаружите, что тратите много времени на исправление ошибок. Ряд ошибок, с которыми вы столкнетесь, являются общими, и знание их поможет вам в первую очередь их предотвратить.

Вот что вам нужно знать об этих трех типах ошибок программирования и как от них защититься:

1. Выполнение или ошибки выполнения

Это ошибки, возникающие при выполнении программы (т. Е. Во время выполнения). Они могут привести к тому, что программа не будет выполняться должным образом или даже не запуститься вообще.

Фатальные ошибки времени выполнения приводят к остановке выполнения программы, в то время как нефатальные ошибки приводят к завершению выполнения, но с неверными результатами.

Типичная ошибка времени выполнения – это ошибка деления на ноль. Предполагается, что деление на ноль даст бесконечный результат, но, к сожалению, мы еще не придумали структуру данных, которая могла бы хранить такой объем данных.

Следовательно, деление на ноль приводит к арифметическому исключению в компиляторе Java.

2. Логические ошибки

Логические ошибки возникают из-за ошибочных рассуждений. Важно отметить, что эти ошибки не обязательно связаны с совершенной вами «ошибкой». Они могут возникнуть из-за того, что вы не учли определенный сценарий выполнения.

С ними труднее всего обращаться. Это связано с тем, что код с логической ошибкой является допустимой программой на языке, на котором он написан. Следовательно, он не вызовет ошибку компилятора. Единственная проблема в том, что он дает неверные результаты.

Фатальная логическая ошибка приведет к остановке выполнения программы, в то время как нефатальная ошибка позволит продолжить выполнение программы, но с неверными результатами.

Распространенная логическая ошибка – это ошибка нечеткости. Обычно это происходит при объявлении условия продолжения цикла. Допустим, вы хотите распечатать первые пять квадратных чисел.

Вы можете написать приведенный ниже код в своем цикле for, который дает только первые четыре таких числа.

 for( int x=1; x<5; x++){ System.out.ln(x*x); }

Чтобы избежать такой ошибки, вместо этого можно использовать знак <=. Использование знака «меньше или равно» более интуитивно понятно, и поэтому вы с меньшей вероятностью перепутаете свои реляционные операции.

Другой распространенной логической ошибкой является отсутствие обеих фигурных скобок в операторе управления, но нижеследующее тело формирует блок кода, который находится под его контролем.

Посмотрите на пример ниже. Он проверяет, является ли случайное число четным или нечетным, а затем распечатывает результат.

 import java.util.Random;
 public class OddEven{
 public static void main(String[] args) {
 Random numberGenerator = new Random();
 int randomNumber = numberGenerator.nextInt(10);
 if ((randomNumber%2)==0)
 System.out.println("Here is your lucky number :" + randomNumber);
 System.out.println("The number "+ randomNumber +" that you got is even"); // line 11
 }
 }

Строка уведомления 11. Она будет выполняться всегда, независимо от того, четное ли полученное вами случайное число. Конечно, это было бы логически неправильно, если полученное вами число нечетное.

Включение обоих операторов System.out.println в фигурные скобки {} позволило бы избежать этого.

Другая логическая ошибка, на которую следует обратить внимание, – это отсутствие условия завершения цикла. Это приведет к бесконечному циклу, и ваша программа никогда не завершит выполнение.

Это ошибки, вызванные нарушением правил языка Java. Их также называют ошибками компиляции или ошибками времени компиляции.

С этими ошибками легче всего справиться, потому что ваш компилятор всегда сообщит о них. Многие компиляторы даже сообщают вам строку в коде, в которой произошла ошибка.

Отказоустойчивость

Практический способ решения проблем программного обеспечения – повысить отказоустойчивость путем включения обработки исключений. Для этого вы можете использовать операторы try..catch .

Чтобы продолжить выполнение программы независимо от исключения, пойманного в блоке catch , используйте оператор finally .

Синтаксис:

 try{ // Block to execute if there are no issues }
 catch (Exception e){
 // Block to handle issues found
 }finally{ // Block to execute after catch
 }

См. Пример кода ниже:

 import java.util.Random;
 public class RandomNumbers{
 public static void main(String[] args) {
 Random numberGenerator = new Random();
 try{
 for (int counter = 10; counter<=100; counter++){
 int randomNumber = numberGenerator.nextInt(10);
 System.out.println(counter/randomNumber); } }
 catch(Exception e){
 System.out.println("Division by zero encountered!");
 }
 finally{
 System.out.println("Infinite value got");}
 }
 }

Вышеупомянутая программа генерирует случайное число от нуля до 10, а затем использует это число для деления значения счетчика между 10 и 100. Если происходит деление на ноль, система обнаруживает ошибку и отображает сообщение.

Станьте лучше в программировании

Хорошая практика – добавлять комментарии к вашему коду. Это поможет вам легко прочесать ваши файлы, если у вас есть ошибка. Один небольшой, но очень важный шаг к развитию сильных практик программирования.

При правильной практике кодирования вы сможете избежать распространенных ошибок программирования.

Перейти к контенту