Существует три
основных типа ошибок в программах:
— ошибки этапа
компиляции (или синтаксические ошибки);
— ошибки этапа
выполнения или семантические ошибки);
Cинтаксические
ошибки происходят из-за нарушений
правил синтаксиса
языка программирования.
Когда компилятор обнаруживает
синтаксическую
ошибку, то отмечает
место (позицию или строку) ошибки и
выводт сообщение
Наиболее
распространенными синтаксическими
ошибками являются:
— ошибки набора
(опечатки);
— пропущенные
точки с запятой;
— ссылки на
неописанные переменные;
— передача
неверного числа (или типа) параметров
процедуры или
— присваивание
переменной значений неверного типа.
После исправления
cинтаксической ошибки компиляцию можно
выполнить
заново. После
устранения всех синтаксических ошибок
и успешной компиля-
ции программа готова
к выполнению и поиску ошибок этапа
выполнения и ло-
Семантические
ошибки происходят, когда программа
компилируется, но
при выполнении
операторов что-то происходит неверно.
Например, программа
пытается открыть
для ввода несуществующий файл или
выполнить деление на
ноль. При обнаружении
семантических ошибок выполнение
программы заверша-
ется и выводится
сообщение об ошибке. Например, в системе
Turbo Pascal
выводится сообщение
следующего вида:
Run-time error ## at seg:ofs
По номеру
ошибки (##) можно установить причину ее
возникновения.
Логические ошибки
— это ошибки проектирования и реализации
програм-
мы. Логические
ошибки приводят к некорректному или
непредвиденному зна-
чению переменных,
неправильному виду графических
изображений или невы-
полнению кода, когда
это ожидается. Эти ошибки часто трудно
отслежива-
ются, поскольку ни
компилятор, ни исполняющая система не
обнаруживают их
автоматически, как
синтаксические и семантические ошибки.
Обычно системы
программирования
включает в себя средства отладки,
помогающие найти ло-
Цели и задачи отладки и тестирования.
Многие программисты
путают отладку программ с тестированием,
пред-
назначенным для
проверки их работоспособности. Отладка
имеет место тог-
да, когда программа
со всей очевидностью работает неправильно.
Поэтому
отладка начинается
всегда в предположении отказа программы.
Если же ока-
зывается, что
программа работает верно, то она
тестируется. Часто случа-
ется так, что после
прогона тестов программа вновь должна
быть подверг-
нута отладке. Таким
образом, тестирование устанавливает
факт наличия
ошибки, а отладка
выявляет ее причину, и эти два этапа
разработки прог-
Основные возможности интегрированного отладчика системы
Основной смысл
использования встроенного отладчика
состоит в управ-
ляемом выполнении
программы. Отслеживая выполнение
каждой инструкции,
можно легко определить,
какая часть программы вызывает проблемы.
В от-
ладчике предусмотрено
шесть основных механизмов управления
выполнением
— выполнять
программу до заданной точки (Toggle
Breakpoint или
— выполнять сброс
программы (Run¦Reset Program или Ctrl+F2).
Выполнение
программы по шагам (команда Step Over меню
выполнения
Run) и трассировка
программы (команда Trace Into меню выполнения
Run)
дают возможность
построчного выполнения программы.
Единственное отличие
выполнения по шагам
и трассировки состоит в том, как они
работают с вы-
зовами процедур и
функций. Выполнение по шагам вызова
процедуры или
функции интерпретирует
вызов как простой оператор и после
завершения
подпрограммы
возвращает управление на следующую
строку. Трассировка
подпрограммы
загружает код этой подпрограммы и
продолжает ее построчное
Выполнение
программы до заданной точки (команда
Toggle Breakpoint
локального меню
редактора) — более гибкий механизм
отладки, чем исполь-
зование метода
выполнения до позиции курсора (команда
Go to Cursor меню
выполнения Run),
поскольку в программе можно установить
несколько точек
Интегрированная
среда разработки программы предусматривает
несколь-
ко способов поиска
в программе заданного места. Простейший
способ пре-
процедуры или
функции, затем находит соответствующую
строку в файле, где
определяется эта
подпрограмма. Этот подход полезно
использовать при ре-
дактировании, но
его можно комбинировать с возможностью
выполнения прог-
раммы до определенной
точки, чтобы пройти программу до той
части кода,
которую надо отладить.
Чтобы сбрасить
все ранее задействованные отладочные
средства и
reset или нажать клавиши
Ctrl+F2.
При выполнении
программы по шагам можно наблюдать ее
вывод несколь-
— открытие окна
вывода (Debug¦Output);
— использование
второго монитора;
Выполнение
программы по шагам или ее трассировка
могут помочь найти
ошибки в алгоритме
программы, но обычно желательно также
знать, что про-
исходит на каждом
шаге со значениями отдельных переменных.
Например, при
Встроенный отладчик
имеет два инструментальных средства
для проверки со-
— окно Watches
(Просмотр);
— диалоговое окно
Evaluate and Modify (Вычисление и модификация).
Чтобы открыть
окно Watches, необходимо выполнить
команду
окно Watches является
активным окном, то можно добавить
выражение
просмотра, нажав
клавишу Ins. Отладчик открывает диалоговое
окно Add
Watch, запрашивающее
тип просматриваемого выражения. По
умолчанию выра-
жением считается
слово в позиции курсора в текущем окне
редактирования.
Просматриваемые
выражения, которые отслеживались ранее,
сохраняются в
списке протокола.
Последнее добавленное или модифицированное
просматри-
ваемое выражение
является текущим просматриваемым
выражением, которое
указывается выводимым
слева от него символом жирной левой
точки. Если
окно Watches активно,
можно удалить текущее выражение, нажав
клавишу Del
или Ctrl+Y. Чтобы
удалить все просматриваемые выражения,
необходимо вы-
полнить команду
Clear All локального меню активного окна
Watches. Чтобы
отредактировать
просматриваемое выражение, нужно
выполнить команду
Watches. Отладчик
открывает диалоговое окно Edit Watch,
аналогичное то-
му, которое
используется для добавления просматриваемого
выражения, ко-
торое позволяет
отредактировать текущее выражение.
Чтобы вычислить
выражение, необходимо выполнить
команду
диалоговое окно
Evaluate and Modify. По умолчанию слово в позиции
курсо-
ра в текущем окне
редактирования выводится подсвеченным
в поле
Expression. Можно
отредактировать это выражение, набрать
другое выраже-
ние или выбрать
вычисленное ранее выражение из списка
протокола.
Даже если не
установлены точки останова, можно выйти
в отладчик при
выполнении программы,
нажав клавиши Ctrl+Break. Отладчик находит
позицию
в исходном коде, где
прервалась программа. Затем, как и в
случае обычной
точки останова,
можно выполнить программу по шагам,
трассировать ее,
отследить или
вычислить выражения.
Иногда в ходе
отладки полезно узнать, как вы попали
в данную часть
кода. Окно Call Stack
показывает последовательность вызовов
процедур или
функций, которые
привели к текущему состоянию (глубиной
до 128 уровней).
Для вывода окна Call
Stack необходимо выполнить команду
Debug¦Call Stack
или нажать клавиши
Ctrl+F3.
Соседние файлы в папке 13_3xN
Типы ошибок в программном обеспечении
Существуют три
типа ошибок программирования:
В
любом языке программирования каждое
предложение (оператор) строится по
определенным правилам. Когда
в программе встречается предложение,
которое нарушает эти правила, то говорят
о наличии синтаксической ошибки.
Синтаксическая ошибка легко обнаруживается
компиляторами и интерпретаторами
языка и легко исправляется.
Второй
тип ошибок
обычно возникает во время выполнения
программы (их принято называть
исключительными ситуациями). Такие
ошибки имеют другую причину. Если в
программе возникает исключение, то это
означает, что случилось непредвиденное:
например, программе передали
некорректное значение или программа
попыталась разделить какое-то значение
на ноль, что недопустимо с точки зрения
математики. Если операционная система
присылает запрос на немедленное
завершение программы, то также
возникает исключение. Ошибки выполнения
легко обнаруживаются, однако устранение
их причин может оказаться нетривиальной
задачей.
Семантические
(смысловые) ошибки
– это
применение операторов, которые не
дают нужного эффекта (например, (a–b)
вместо (a+b)),
ошибка в структуре алгоритма, в логической
взаимосвязи его частей, в применении
алгоритма к тем данным, к которым он
неприменим и т.д. Правила семантики
не формализуемы. Поэтому поиск и
устранение семантической ошибки и
составляет основу отладки.
Причины появления ошибок в программном обеспечении
Для того чтобы
подробнее исследовать проблему ошибок
в программном обеспечении (ПО),
рассмотрим различные типы процессов
перевода при его создании.
Создание ПО
начинается с формирования требований
пользователя, т.е. с разработки описания
решаемой задачи. Такое описание имеет
вид перечня требований пользователя.
В некоторых случаях пользователь
составляет этот перечень сам. В других
случаях это делает разработчик ПО в
беседе с пользователем, либо исследуя
его потребности, либо самостоятельно
оценивая эти потребности в будущем,
либо комбинируя перечисленные методы.
В данном учебном пособии будем считать,
что на данном этапе ошибки не вносятся.
1. Первый процесс
– перевод требований пользователя в
цели программы. Хотя на этом шаге
объем перевода невелик, здесь требуется
явно выделить и оценить довольно много
компромиссных решений, которые будут
рассмотрены в дальнейшем. Ошибки на
этом шаге возникают, когда неверно
интерпретируются требования, не удается
выявить все требующие компромиссных
решений проблемы или приняты неправильные
решения, а также в случае, когда не
сформулированы цели, необходимые, но
не поставленные явно в требованиях
пользователя.
2. Второй процесс
связан с преобразованием целей программы
в ее внешние спецификации, т.е. точное
описание поведения всей системы с точки
зрения пользователя. По объему перевода
это самый сложный шаг в разработке ПО,
поэтому он больше всего подвержен
ошибкам – они бывают и наиболее
серьезными и наиболее многочисленными.
3. Далее следуют
несколько последовательных процессов
перевода – от внешнего описания готового
продукта до получения детального
проекта, описывающего множество
составляющих программу предложений,
выполнение которых должно обеспечить
поведение системы, соответствующее
внешним спецификациям. Сюда включаются
такие процессы, как перевод внешнего
описания в структуру компонент программы
(например, модулей) и перевод каждой из
этих компонент в описание процедурных
шагов (например, в блок-схемы). Поскольку
нам приходится иметь дело со все большими
объемами информации, шансы внесения
ошибок становятся чрезвычайно высокими.
4. Последний процесс
– перевод описания логики программы в
предложения языка программирования.
Хотя на этом шаге часто делается много
ошибок, они обычно незначительные, легко
обнаруживаются и корректируются.
Кроме процессов
перевода имеются и другие источники
ошибок, которые будут кратко рассмотрены
ниже. Однако в данном учебном пособии
мы сосредоточимся на ошибках, возникающих
в четырех вышеназванных процессах
перевода.
В результате работы
над программным проектом возникают как
само ПО, так и документы, описывающие
правила пользования им. Последние обычно
имеют вид печатных руководств или
встроенной в программу помощи и носят
название публикаций. Эти руководства
обычно получаются переводом внешних
спецификаций в материалы, ориентированные
на конкретные группы пользователей.
Публикации
определенным образом влияют на надежность
программного обеспечения. Если при
их подготовке возникает ошибка, то они
не будут точно описывать поведение
программы. Если прочитав руководство,
пользователь начнет работать с программой
и обнаружит, что она ведет себя не так,
как он ожидал, то решит, что это ошибка
в программе, т.е. придет к неправильному
заключению.
Другие источники
ошибок – это неправильное понимание
спецификаций используемой в системе
аппаратуры, базового ПО (операционной
системы), синтаксиса и семантики языка
программирования.
И наконец, при
непосредственном взаимодействии
пользователя с ПО, если слабо разработан
диалог человек – машина (отсутствие
«дружественного интерфейса»),
вероятность ошибки пользователя
увеличивается. Ошибки пользователя же
ставят систему в новые, непредвиденные
обстоятельства, увеличивая таким
образом шансы проявления оставшихся в
программе ошибок.
Эта модель описывает
происхождение большинства ошибок в ПО.
Нередко считается, что ошибки в программе
– это те ошибки, которые делает
программист, когда пишет программу на
языке программирования. Здесь и
проявляется важность модели, поскольку
она более полно описывает причины,
лежащие в основе ненадежности. Благодаря
ей нам стал известен перечень
подлежащих решению задач, способствующих
созданию надежного ПО.
Соседние файлы в папке Надежность
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).
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).
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.
On
Error GoTo ошибка
Z=
Val
(InputBox(“Введите
число, не равное нулю”))
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
Ошибки в программах – дело обыденное. Приложения зависают, вылетают, перестают запускаться. В простейшем случае пользователь решает проблему переустановкой ПО или чисткой от «мусора». Разработчикам же нужно четко понимать, что такое баг, как исправить его и каким образом получить своевременную обратную связь от пользователей.
Что такое баг?
Термин «баг» (в переводе «жук») у программистов обозначает ситуацию, когда определенный код выдает неверный результат. Причины возникновения разные: ошибки в исходном коде, интерфейсе программы или некорректной работе компилятора. Обнаруживают их на этапе отладки или уже на стадии бета-тестирования, выпуска продукта на рынок.
Сложнее всего работать с компьютерными играми, в которых чаще используют термин «краш» (crash). Он означает критическую проблему при запуске или использовании программы. Когда говорят о багах, то чаще имеют в виду сбои графики, например, если игрок «проваливается в текстуры».
Комьюнити теперь в Телеграм
Подпишитесь и будьте в курсе последних IT-новостей
Классификация багов
Точка зрения пользователей часто не совпадает с мнением программистов. Так, для первых всего лишь произошел сбой, «приложение перестало работать». Кодеру же предстоит головная боль с определением источника проблемы. Ведь ошибка в программе, вероятно, проявляется лишь на конкретном железе или при сочетании с другим софтом (часто с антивирусами).
Баги делят на категории в зависимости от их критичности:
Также есть деление ошибок по частоте проявления. Проще всего исправлять постоянные, возникающие при одних и тех же обстоятельствах, независимо от платформы, аппаратной части компьютера или каких-то действий пользователя. Сложность возрастает при периодических сбоях, когда причиной вполне может оказаться глючная оперативная память или ошибки накопителей.
Есть вариант, когда проблема возникает только на машине конкретного клиента. Здесь приходится либо заказывать индивидуальную «работу над ошибками», либо менять компьютер. Потому что ПО для массового пользователя никто не будет редактировать из-за «одного». Только если наберется некая критическая масса одинаковых случаев.
Разновидности ошибок
Программисту еще важно деление на разные типы ошибок приложений исходя из типовых условий их эксплуатации. Например, возникающие при повышении нагрузки на процессор, в интерфейсе, в модуле обработки входящих данных. Существуют баги граничных условий, сбоя идентификаторов, банальной несовместимости с архитектурой процессора (чаще в мобильных устройствах).
Кодеры делят ошибки по сложности:
Последняя категория ошибок – одна из основных причин регулярного обновления операционных систем Windows. Вроде бы пользователя все устраивает, а разработчик раз за разом выпускает новые пакеты исправлений. Наиболее известный баг, попортивший нервы многим кодерам, это «ошибка 2000 года» (Y2K Error). Про нее успешно забыли, но уроки извлекли.
Программисты различают и те ошибки, что мешают скомпилировать программу, и ворнинги. Вторая категория представляет собой лишь предупреждение о найденных «косяках» в коде, но они не мешают ни сборке ПО, ни последующей эксплуатации. Например, речь идет об отсутствии точки или точки запятой в синтаксисе, когда компилятор способен сам решить проблему.
Логические
Наиболее серьезная из ошибок. Такие баги приводят к изменению функционирования программы вопреки техническому заданию. К чему это приведет, никто не знает – могут записаться на диске «не те данные», некорректно измениться важные документы или предоставиться доступ к коммерческой информации без авторизации. Исправить их получится только при знании изначальной логики.
Ошибки синтаксиса существуют на уровне конкретного языка программирования: C, Java, Python, Perl и т.д. Что на одной платформе работает максимум с ворнингами, для другой будет серьезной проблемой. Такие баги легко исправить на этапе компиляции, потому что инструмент не позволит «пройти дальше» некорректного участка кода.
Компиляционные
Ситуация происходит, когда код, написанный на языке высокого уровня, преобразуют в «простой», машиночитаемый. Причиной может служить как серьезная ошибка в синтаксисе, так и сбои в самом компиляторе. Такие баги устраняют на этапе разработки-отладки программ, потому что выпустить их даже для бета-тестирования не получится.
Среды выполнения
Так называемые ошибки Run-Time. Проявляются в скомпилированных программах, при запуске. Например, из-за нехватки ресурсов на машине, в результате аварийной ситуации (поломка памяти, носителя, устройств ввода-вывода). Такое происходит, если разработчик не учел реальных условий работы; придется вернуться к стадии проработки логики.
Арифметические
Одна из разновидностей логических ошибок. Происходят, когда программа при работе вычисляет массу переменных, но на каком-то этапе происходит непредвиденное. Например, деление на ноль или же приложение получает «бесконечный» результат. Изменить ситуацию получится только на уровне кода, внедренного в него алгоритма.
Ресурсные
Преимущественно к этой категории относят ошибки типа «переполнение буфера». Программист не учел необходимость очистки памяти перед размещением новых данных. Или интерфейс разработан без учета типовых разрешений экранов, и его элементы постоянно «съезжают», нарушается логика срабатывания кнопок и т.д. Исправить получится только переписыванием части кода.
Взаимодействия
Речь идет о взаимодействии с аппаратным или программным окружением. В случае с приложением для облачного ресурса программист мог допустить ошибку при использовании веб-протоколов. При постоянном появлении ошибки остается только переписывать участок кода, ответственный за появление бага, иначе программа останется неработоспособной.
Что такое исключение
Снизить риски появления непредвиденных ошибок позволяет внедрение в программу исключений. Это события, при возникновении которых начинается «неправильное» поведение. Такой механизм позволяет систематизировать обработку багов независимо от типа приложения, платформы и иных условий. И разработать единую систему реагирования, например, со стороны операционки.
Существуют программные и аппаратные исключения. Первые генерируются самой программой и ОС, под которой она запущена. К аппаратным относятся те, что создаются процессором. Например, деление на 0, переполнение буфера, обращение к невыделенной памяти. Исключениями кодеры охватывают наиболее серьезные, критические баги.
Как избежать ошибок?
Существует два эффективных способа избежать проблем еще на стадии разработки. Первый – это отладка при помощи специальных программ. Они отображают результаты выполнения в цифрах, которые объективно показывают кодеру, правильно ли был обработан следующий участок кода или нужно искать закравшуюся ошибку.
Второй способ представляет собой привлечение специальных людей, тестировщиков. Они помогут разобраться с работоспособностью интерфейса в различных ситуациях, на разных платформах. Это происходит максимально приближенно к реальным условиям. Поэтому любой серьезный продукт проходит такую стадию обязательно.
Выводы
Баги – сопутствующий фактор любой разработки. Большую их часть пользователь не видит, потому что устраняются они еще в «лаборатории», на этапе альфа-тестирования. В бета-версии попадают уже незначительные ошибки, например, связанные с конкретными «узкими» условиями эксплуатации. Редкие проблемы помогают решать краш-репорты – отчеты, отсылаемые производителю самой программой.
Дефекты программного обеспечения можно обнаружить на каждом этапе разработки и тестирования продукта. Чтобы гарантировать исправление наиболее серьезных дефектов программного обеспечения, тестировщикам важно иметь хорошее представление о различных типах дефектов, которые могут возникнуть.
В этой статье мы обсудим самые распространенные типы ПО дефекты и способы их выявления.
Что такое дефект?
Дефект программного обеспечения — это ошибка, изъян, сбой или неисправность в компьютерной программе, из-за которой она выдает неправильный или неожиданный результат или ведет себя непреднамеренным образом. Программная ошибка возникает, когда фактические результаты не совпадают с ожидаемыми. Разработчики и программисты иногда допускают ошибки, которые создают ошибки, называемые дефектами. Большинство ошибок возникает из-за ошибок, которые допускают разработчики или программисты.
Обязательно прочтите: Разница между дефектом, ошибкой, ошибкой и сбоем
Типы программных ошибок при тестировании программного обеспечения
Существует множество различных типов дефектов программного обеспечения, и тестировщикам важно знать наиболее распространенные из них, чтобы они могут эффективно тестировать их.
Ошибки программного обеспечения подразделяются на три типа:
Обычно мы можем видеть приоритет и серьезность классификаторов в большинстве инструментов отслеживания ошибок. Если мы настроим классификатор в соответствии с характером ошибки, а также приоритетом и серьезностью, это поможет легко управлять распределением обязанностей по исправлению ошибок соответствующим командам.
Дефекты программного обеспечения по своей природе
Ошибки в программном обеспечении имеют широкий спектр природы, каждая из которых имеет свой собственный набор симптомов. Несмотря на то, что таких багов много, сталкиваться с ними можно не часто. Вот наиболее распространенные ошибки программного обеспечения, классифицированные по характеру, с которыми вы, скорее всего, столкнетесь при тестировании программного обеспечения.
Функциональные ошибки
Как следует из названия, функциональные ошибки — это те, которые вызывают сбои в работе программного обеспечения. Хорошим примером этого может служить кнопка, при нажатии на которую должно открываться новое окно, но вместо этого ничего не происходит.
Функциональные ошибки можно исправить, выполнив функциональное тестирование.
Ошибки на уровне модуля
Ошибки на уровне модуля — это дефекты, связанные с функциональностью отдельного программного модуля. Программный модуль — это наименьшая тестируемая часть приложения. Примеры программных модулей включают классы, методы и процедуры. Ошибки на уровне подразделения могут существенно повлиять на общее качество программного обеспечения.
Ошибки на уровне модуля можно исправить, выполнив модульное тестирование.
Ошибки уровня интеграции
Ошибки уровня интеграции — это дефекты, возникающие при объединении двух или более программных модулей. Эти дефекты может быть трудно найти и исправить, потому что они часто требуют координации между несколькими командами. Однако они могут оказать существенное влияние на общее качество программного обеспечения.
Ошибки интеграции можно исправить, выполнив интеграционное тестирование.
Дефекты юзабилити
Ошибки юзабилити — это дефекты, влияющие на работу пользователя с программным обеспечением и затрудняющие его использование. Дефект юзабилити — это дефект пользовательского опыта программного обеспечения, который затрудняет его использование. Ошибки юзабилити — это такие ошибки, как если веб-сайт сложен для доступа или обойти, или процесс регистрации сложен для прохождения.
Во время тестирования удобства использования тестировщики программного обеспечения проверяют приложения на соответствие требованиям пользователей и Руководству по доступности веб-контента (WCAG) для выявления таких проблем. Однако они могут оказать существенное влияние на общее качество программного обеспечения.
Ошибки, связанные с удобством использования, можно исправить, выполнив тестирование удобства использования.
Дефекты производительности
Ошибки производительности — это дефекты, влияющие на производительность программного обеспечения. Это может включать в себя такие вещи, как скорость программного обеспечения, объем используемой памяти или количество потребляемых ресурсов. Ошибки уровня производительности сложно отследить и исправить, поскольку они могут быть вызваны рядом различных факторов.
Ошибки юзабилити можно исправить, выполнив тестирование производительности.
Дефекты безопасности
Ошибки безопасности — это тип дефекта программного обеспечения, который может иметь серьезные последствия, если его не устранить. Эти дефекты могут позволить злоумышленникам получить доступ к конфиденциальным данным или системам или даже позволить им получить контроль над уязвимым программным обеспечением. Таким образом, очень важно, чтобы ошибкам уровня безопасности уделялось первоочередное внимание и устранялись как можно скорее.
Ошибки безопасности можно исправить, выполнив тестирование безопасности.
Дефекты совместимости
Дефекты совместимости — это те ошибки, которые возникают, когда приложение несовместимо с оборудованием, на котором оно работает, или с другим программным обеспечением, с которым оно должно взаимодействовать. Несовместимость программного и аппаратного обеспечения может привести к сбоям, потере данных и другому непредсказуемому поведению. Тестировщики должны знать о проблемах совместимости и проводить соответствующие тесты. Программное приложение, имеющее проблемы с совместимостью, не работает последовательно на различных видах оборудования, операционных системах, веб-браузерах и устройствах при подключении к определенным программам или работе в определенных сетевых условиях.
Ошибки совместимости можно исправить, выполнение тестирования совместимости.
Синтаксические ошибки являются самым основным типом дефекта. Они возникают, когда код нарушает правила языка программирования. Например, использование неправильной пунктуации или забывание закрыть скобку может привести к синтаксической ошибке. Синтаксические ошибки обычно мешают запуску кода, поэтому их относительно легко обнаружить и исправить.
Логические ошибки
Логические ошибки — это дефекты, из-за которых программа выдает неправильные результаты. Эти ошибки может быть трудно найти и исправить, потому что они часто не приводят к каким-либо видимым ошибкам. Логические ошибки могут возникать в любом типе программного обеспечения, но они особенно распространены в приложениях, требующих сложных вычислений или принятия решений.
Общие симптомы логических ошибок включают:
Чтобы найти и исправить логические ошибки, тестировщикам необходимо иметь четкое представление о коде программы и о том, как она должна работать. Часто лучший способ найти такие ошибки — использовать инструменты отладки или пошаговое выполнение, чтобы отслеживать выполнение программы и видеть, где что-то идет не так.
Дефекты программного обеспечения по степени серьезности
Уровень серьезности присваивается дефекту по его влиянию. В результате серьезность проблемы отражает степень ее влияния на функциональность или работу программного продукта. Дефекты серьезности классифицируются как критические, серьезные, средние и незначительные в зависимости от степени серьезности.
Критические дефекты
Критический дефект — это программная ошибка, имеющая серьезные или катастрофические последствия для работы приложения. Критические дефекты могут привести к сбою, зависанию или некорректной работе приложения. Они также могут привести к потере данных или уязвимостям в системе безопасности. Разработчики и тестировщики часто придают первостепенное значение критическим дефектам, поскольку их необходимо исправить как можно скорее.
Серьезные дефекты
Серьезный дефект — это программная ошибка, существенно влияющая на работу приложения. Серьезные дефекты могут привести к замедлению работы приложения или другому неожиданному поведению. Они также могут привести к потере данных или уязвимостям в системе безопасности. Разработчики и тестировщики часто придают первостепенное значение серьезным дефектам, поскольку их необходимо исправить как можно скорее.
Незначительные дефекты
Незначительный дефект — это программная ошибка, которая оказывает небольшое или незначительное влияние на работу приложения. Незначительные дефекты могут привести к тому, что приложение будет работать немного медленнее или демонстрировать другое неожиданное поведение. Разработчики и тестировщики часто не придают незначительным дефектам приоритет, потому что их можно исправить позже.
Тривиальные дефекты
Тривиальный дефект – это программная ошибка, не влияющая на работу приложения. Тривиальные дефекты могут привести к тому, что приложение отобразит сообщение об ошибке или проявит другое неожиданное поведение. Разработчики и тестировщики часто присваивают тривиальным дефектам самый низкий приоритет, потому что они могут быть исправлены позже.
Дефекты программного обеспечения по приоритету
Дефекты с низким приоритетом, как правило, не оказывают серьезного влияния на работу программного обеспечения и могут быть отложены для исправления в следующей версии или выпуске. В эту категорию попадают косметические ошибки, такие как орфографические ошибки, неправильное выравнивание и т. д.
Дефекты со средним приоритетом
Дефекты со средним приоритетом — это ошибки, которые могут быть исправлены после предстоящего выпуска или в следующем выпуске. Приложение, возвращающее ожидаемый результат, которое, однако, неправильно форматируется в конкретном браузере, является примером дефекта со средним приоритетом.
Дефекты с высоким приоритетом
Как следует из названия, дефекты с высоким приоритетом — это те, которые сильно влияют на функционирование программного обеспечения. В большинстве случаев эти дефекты необходимо исправлять немедленно, так как они могут привести к серьезным нарушениям нормального рабочего процесса. Дефекты с высоким приоритетом обычно классифицируются как непреодолимые, так как они могут помешать пользователю продолжить выполнение поставленной задачи.
Некоторые распространенные примеры дефектов с высоким приоритетом включают:
Срочные дефекты
Срочные дефекты — это дефекты, которые необходимо устранить в течение 24 часов после сообщения о них. В эту категорию попадают дефекты со статусом критической серьезности. Однако дефекты с низким уровнем серьезности также могут быть классифицированы как высокоприоритетные. Например, опечатка в названии компании на домашней странице приложения не оказывает технического влияния на программное обеспечение, но оказывает существенное влияние на бизнес, поэтому считается срочной.
Дополнительные дефекты
Отсутствующие дефекты возникают из-за требований, которые не были включены в продукт. Они также считаются несоответствиями спецификации проекта и обычно негативно сказываются на пользовательском опыте или качестве программного обеспечения.
Неправильные дефекты
Неправильные дефекты — это те дефекты, которые удовлетворяют требованиям, но не должным образом. Это означает, что хотя функциональность достигается в соответствии с требованиями, но не соответствует ожиданиям пользователя.
Дефекты регрессии
Дефект регрессии возникает, когда изменение кода вызывает непреднамеренное воздействие на независимую часть программного обеспечения.
Часто задаваемые вопросы — Типы программных ошибок< /h2>
Правильная классификация дефектов важна, поскольку она помогает эффективно использовать ресурсы и управлять ими, правильно приоритизировать дефекты и поддерживать качество программного продукта.
Команды тестирования программного обеспечения в различных организациях используют различные инструменты отслеживания дефектов, такие как Jira, для отслеживания дефектов и управления ими. Несмотря на то, что в этих инструментах есть несколько вариантов классификации дефектов по умолчанию, они не всегда могут наилучшим образом соответствовать конкретным потребностям организации.
Следовательно, важно сначала определить и понять типы дефектов программного обеспечения, которые наиболее важны для организации, а затем соответствующим образом настроить инструмент управления дефектами.
Правильная классификация дефектов также гарантирует, что команда разработчиков сможет сосредоточиться на критических дефектах и исправить их до того, как они повлияют на конечных пользователей.
Кроме того, это также помогает определить потенциальные области улучшения в процессе разработки программного обеспечения, что может помочь предотвратить появление подобных дефектов в будущих выпусках.
Таким образом, отслеживание и устранение дефектов программного обеспечения может показаться утомительной и трудоемкой задачей. , правильное выполнение может существенно повлиять на качество конечного продукта.
Как найти лежащие в основе ошибки программного обеспечения?
Определение основной причины программной ошибки может быть сложной задачей даже для опытных разработчиков. Чтобы найти лежащие в основе программные ошибки, тестировщики должны применять систематический подход. В этот процесс входят различные этапы:
1) Репликация. Первым этапом является воспроизведение ошибки. Это включает в себя попытку воспроизвести тот же набор шагов, в котором возникла ошибка. Это поможет проверить, является ли ошибка реальной или нет.2) Изоляция. После того, как ошибка воспроизведена, следующим шагом будет попытка ее изоляции. Это включает в себя выяснение того, что именно вызывает ошибку. Для этого тестировщики должны задать себе несколько вопросов, например:– Какие входные данные вызывают ошибку?– При каких различных условиях возникает ошибка?– Каковы различные способы проявления ошибки?3) Анализ: после Изолируя ошибку, следующим шагом будет ее анализ. Это включает в себя понимание того, почему возникает ошибка. Тестировщики должны задать себе несколько вопросов, таких как:– Какова основная причина ошибки?– Какими способами можно исправить ошибку?– Какое исправление было бы наиболее эффективным? эффективно?4) Отчет. После анализа ошибки следующим шагом является сообщение о ней. Это включает в себя создание отчета об ошибке, который включает всю соответствующую информацию об ошибке. Отчет должен быть четким и кратким, чтобы разработчики могли его легко понять.5) Проверка. После сообщения об ошибке следующим шагом является проверка того, была ли она исправлена. Это включает в себя повторное тестирование программного обеспечения, чтобы убедиться, что ошибка все еще существует. Если ошибка исправлена, то тестер может подтвердить это и закрыть отчет об ошибке. Если ошибка все еще существует, тестировщик может повторно открыть отчет об ошибке.
Заключение
В индустрии программного обеспечения дефекты — неизбежная реальность. Однако благодаря тщательному анализу и пониманию их характера, серьезности и приоритета дефектами можно управлять, чтобы свести к минимуму их влияние на конечный продукт.
Задавая правильные вопросы и применяя правильные методы, тестировщики могут помочь обеспечить чтобы дефекты обнаруживались и исправлялись как можно раньше в процессе разработки.
TAG: qa
Сайт proglib.io подготовил список вопросов о программировании, которые вам могут задать на собеседовании. Они не относятся к конкретному языку программирования, а раскрывают общий уровень.
Что такое программирование?
Программирование – это процесс создания компьютерной программы, включающий в себя проектирование программы, использование алгоритмов, написание кода программы и так далее.
Как работает программный код?
Код программы содержит инструкции, которые являются исполняемыми командами, выполняемыми машиной после преобразования кода компилятором.
Что такое отладка?
Отладка – это процесс поиска и устранения ошибок в программе.
Назовите типы ошибок, которые могут возникнуть в программе
Синтаксическая ошибка возникает, когда в коде программы допущена опечатка или есть несоответствие правилам используемого языка в языковой конструкции, имени переменной, функции и так далее. Ошибка определяется на этапе компиляции программы.
Расскажите об ошибке времени выполнения
Runtime error возникает в случае, когда программа пытается совершить нелегитимное действие, например, поделить на ноль. Ошибка времени выполнения может появиться на любом этапе работы программы, когда совершается неправильное действие. В случае возникновения этой ошибки машина останавливает выполнение программы и может показать диагностическое сообщение, объясняющее суть ошибки.
Расскажите о логических ошибках
Логическую ошибку труднее всего определить, так как она может не проявляться при компиляции и во время выполнения программы, но при этом приводит к ее неправильному выполнению. Логическая ошибка может возникнуть как из-за неправильного применения алгоритма, так и из-за простого чтения/записи неправильной переменной.
Что такое блок-схема?
Блок-схема – это графическое представление программы. Блок-схема помогает понять логику работы программы или ее части при проектировании.
Что такое алгоритм?
Алгоритм – это конечный набор шагов, которые при следовании им решают какую-то задачу.
Что по вашему значит «Поддерживать и обновлять программу»?
Поддержка программы – это процесс регулярного обновления программы для удовлетворения новых требований к оборудованию или программному обеспечению. Это процесс улучшения и обновления программы после ее установки.
Что такое переменные?
Переменные – это именованные ячейки памяти, которые используются для хранения данных программы, результатов ее вычислений. Значение переменной может меняться в ходе выполнения программы.
Что такое зарезервированные слова в программировании?
Зарезервированные или ключевые слова – это слова и выражения, которые имеют предопределенные значения и не могут использоваться при написании кода для иных целей, например, для именования переменных. Примеры распространенных ключевых слов в языках программирования – это конструкции if/then/else или различные варианты циклов. Вроде for и while.
Что такое цикл?
Цикл – это языковая конструкция, которая может определять участок программы для многократного повторения и количество этих повторений.
Назовите разные виды циклов
For использует счетчик и полезен при выполнении заранее определенного количества итераций.
While будет выполнять действие до тех пор, пока заданное условие не станет ложным. Это полезно при необходимости использования цикла с неопределенным числом итераций.
Что такое вложенный цикл?
Цикл, который выполняется в теле другого цикла, является вложенным.
Что такое документация?
Документация – это подробное описание алгоритмов и частей программы, процесса проектирования, тестирования и паттернов правильного использования. Документация может предназначаться как для пользователя программы, так и для разработчика.
Что делает компилятор?
Компилятор «читает» код, написанный на определенном языке программирования, и преобразует описанные команды и конструкции языка в исполняемый машинный код.
Что такое двоичный код?
Двоичный код – это бинарная форма представления кода определенного языка программирования.
Что такое константа?
Константа – постоянная, именованное значение, которое не может быть изменено. Константы могут быть числовыми и строковыми.
Числовые константы могут содержать целые, числа с одинарной и двойной точностью.
Строковые константы могут содержать последовательность букв и чисел, заключенных в кавычки.
Что такое операторы?
Операторы – это специальные символы, которые используются в коде программы для выполнения определенных операций над данными. Операторы могут быть арифметическими, логическими, реляционными и присваивающими.
Что такое массив?
Массив – это набор смежных областей памяти, которые хранят данные определенного типа.
Что такое подпрограмма?
Подпрограмма представляет собой автономный набор инструкций, которые могут использоваться из любой точки программы. Подпрограмма выполняет свою конкретную задачу, а затем возвращает управление основной программе, которая вызвала подпрограмму.
Когда применяют арифметические операторы?
Арифметические операторы применяются для выполнения арифметических операций над значениями.
Реляционные операторы
Реляционные операторы используются в программировании для сравнения значений. Результатом оценки с использованием реляционных операторов будет true или false.
Для чего нужны логические операторы?
Логические операторы объединяют простые условия для построения более сложных (под условием мы имеем в виду выражение, оценивающее истинность).
Зачем нужны операторы присваивания?
Оператор присваивания используется для сохранения значений в переменной.
Что значит «низкоуровневый язык программирования»?
Низкоуровневый язык программирования – язык, близкий к тому, что используется при программировании непосредственно в машинных кодах реального или виртуального процессора.
Высокоуровневый язык программирования
Отличие высокоуровневых языков от низкоуровневых – наличие абстракций, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде очень длинны и сложны для понимания.
Что такое машинный код?
Машинный код – это язык программирования, который может обрабатываться напрямую процессором, без необходимости предварительной компиляции.
Объясните термин «надежность ПО»
Надежность – это гарантированная правильная работа программы в течение определенного времени.
Что такое тестирование ПО?
Тестирование ПО – это процесс проверки программного обеспечения на соответствие требуемому качеству работы, а также проверка пользовательского опыта, который дает программа.
Что такое бета-версия?
Бета-версия программы – это версия, которая может быть доработана и изменена после получения обратной связи от пользователей. Бета-версия – рабочая версия программы, не готовая к финальному запуску.
Что значит «анализировать программу»?
Анализ программы – это процесс решения проблемы программы путем разбиения большой проблемы на подзадачи. Каждая подзадача или «под-проблема» будет решаться отдельно, что в конечном итоге приведет к более простому решению глобальной проблемы.
Как работает алгоритм?
Каждый алгоритм в программировании реализует по крайней мере три шага:
Что такое баги, ворнинги и исключения в программировании
Разбираемся, какие бывают типы ошибок в программировании и как с ними справляться.
vlada_maestro / shutterstock
Пишет о программировании, в свободное время создаёт игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.
Многим известно слово баг (англ. bug — жук), которым называют ошибки в программах. Однако баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданный результат работы. Также есть и другие термины: ворнинг, исключение, утечка.
В этой статье мы на примере C++ разберём, что же значат все эти слова и как эти проблемы влияют на эффективность программы.
Словом «ошибка» (англ. error) можно описать любую проблему, но чаще всего под ним подразумевают синтаксическую ошибку — некорректно написанный код, который даже не скомпилируется:
//В конце команды забыли поставить точку с запятой (;)
int =
Компилятор тут же скажет, что в коде ошибка и скорее всего не хватает запятой или точки с запятой.
Также существуют ворнинги (англ. warning — предупреждение). Они не являются ошибками, поэтому программа всё равно будет собрана. Вот пример:
Мы можем попросить компилятор показать нам все предупреждения с помощью флага -Wall:
Предупреждения не являются чем-то критичным, но могут иметь негативные последствия. Например, ваша программа будет использовать больше памяти, чем должна. Так как C++ нужен в том числе и для разработки высоконагруженных систем, этого допускать нельзя.
После восклицательного знака в треугольнике — количество предупреждений
Третий вид ошибок — ошибки сегментации (англ. segmentation fault, сокр. segfault, жарг. сегфолт). Они возникают, если программа пытается записать что-то в ячейку, недоступную для записи. Например:
//Создаём константный массив символов
* s = ;
//Если мы попытаемся перезаписать значение константы, компилятор выдаст ошибку
//Но с помощью указателей мы можем обойти её, поэтому программа успешно скомпилируется
//Однако во время работы она будет выдавать ошибку сегментации
* ( *) s = ;
Вот результат работы такого кода:
Мы выяснили, что баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданное поведение программы или результат такого поведения. Баги могут быть чем-то забавным или неприятным. Например, как в играх:
Но они могут привести и к более серьёзным последствиям. Если неправильно спроектировать работу многопоточного приложения, то потоки будут постоянно опережать друг друга. Например, сообщение об ошибке из одного потока может опоздать на миллисекунду, из-за чего второй поток подумает, что никакой ошибки не было, и продолжит работу.
Если ваш код приводит в действие какое-нибудь потенциально опасное устройство, то ценой такой ошибки может быть чья-нибудь жизнь. Такое случилось с кодом для аппарата лучевой терапии Therac-25 — как минимум два человека умерло и ещё больше пострадали из-за превышения дозы радиации.
Также во время работы программы могут возникать ситуации, которые мешают корректной работе программы. Например, если вы просите пользователя ввести число, а он вводит строку.
Конвертировать введённое значение не всегда возможно, поэтому функция, которая занимается преобразованием, «выбрасывает» исключение (англ. exception). Это специальное сообщение говорит о том, что что-то идёт не так.
Если разработчик не описывает логику работы программы при вы выбрасывании исключения, то программа аварийно закрывается. Подробнее мы рассказали об этом в статье про ввод и конвертацию в C++.
Одно из самых известных исключений — переполнение стека (англ. stack overflow). В честь него даже назвали сайт, на котором программисты ищут помощь в решении своих проблем.
Компилятор C++ при этом может выдать ошибку сегментации, а не сообщение о переполнении стека:
Вот аналогичный код на языке C#:
Однако сообщение в этот раз более конкретное:
В обоих случаях программа завершается, потому что не может дальше корректно работать.
Похожая ситуация — переполнение буфера (англ. buffer overflow). Она происходит, когда записываемое значение больше выделенной области в памяти.
//Пробуем записать в переменную типа int значение, которое превышает лимит
//Константа INT_MAX находится в библиотеке climits
a = INT_MAX + ;
Обратите внимание, что мы получили предупреждение об арифметическом переполнении (англ. integer overflow):
Тем не менее программа скомпилировалась. Если же такая ситуация возникнет во время вычислений, то мы можем не получить предупреждения.
Арифметическое переполнение стало причиной одной из самых дорогих аварий, произошедших из-за ошибки в коде. В 1996 году ракета-носитель «Ариан-5» взорвалась на 40-й секунде полёта — потери оценивают в 360–500 миллионов долларов.
К сожалению, вручную всё это заметить и исправить не получится. Однако существуют различные инструменты и технологии, которые могут помочь.
Один из таких инструментов — отладчик. Он помогает контролировать ход работы программы, чтобы отслеживать разные показатели.
Второй, более эффективный метод — unit-тесты. Они представляют из себя набор описанных ситуаций для каждого компонента программы с указанием ожидаемого поведения.
Например, у вас есть функция sum (int a, int b), которая возвращает сумму двух чисел. Вы можете написать unit-тесты, чтобы проверять следующие ситуации:
Если какой-то из этих тестов не пройден, вы узнаете об этом и сможете всё исправить. Это намного быстрее, чем проверять всё вручную.
Ошибок существует слишком много. При этом самые опасные тяжелее обнаружить, что только усугубляет ситуацию.
Научитесь: Профессия Разработчик на C++ с нуля