30. Отладка и тестирование программ.

Для проверки правильности работы программы выполняется тестирование – исполнение программы с использованием некоторого набора входных данных, охватывающего весь спектр возможных значений для данного типа задач и проверяющего граничные условия, а также позволяющего посредством контроля промежуточных и конечных результатов решения задачи в ходе исполнения программы проверить выполнение операторов программы в требуемой последовательности и правильность действия всех алгоритмических конструкций (ветвлений, циклов, обращений к подпрограммам и т. п.).

Процесс тестирования удостоверяет качество программы, поэтому он должен быть документирован, т. е. будущие пользователи должны знать, как и при каких обстоятельствах программа тестировалась, каковы были входные данные и результаты, с тем чтобы тест можно было повторить. Для обнаружения и устранения ошибок в программе выполняется ее отладка. Отладка в интегрированной среде программирования Turbo Pascal заключается в том, что с помощью встроенного в интегрированную среду специального средства – отладчика – анализируется поведение программы в «окрестностях» ошибки. С этой целью в интегрированной среде программирования обеспечивается возможность трассировки программы, т. е. выполнения «по шагам» с остановкой в указанных точках

Конечная цель программиста заключается в написании правильно работающей программы, но, к сожалению, в 99 случаях из 100 первая попытка использования программы приводит к появлению предупреждения диалогового окна с кодом ошибки, неверного результата или в худшем случае к зависанию компьютера. Приблизительно так начинается нелегкий путь отладки программы.

Отладка программы — это специальный этап в разработке программы, состоящий в выявлении и устранении программных ошибок, факт существования которых уже установлен. Программные ошибки, как правило, делятся на три вида:

• Синтаксическая ошибка. Неправильное употребление синтаксических конструкций, например употребление оператора цикла For без то или Next.

• Семантическая ошибка. Нарушение семантики той или иной конструкции, например передача функции параметров, не соответствующих ее аргументам.

• Логическая ошибка. Нарушение логики программы, приводящее к неверному результату. Это наиболее трудный для "отлова" тип ошибки, ибо подобного рода ошибки, как правило, кроются в алгоритмах и требуют тщательного анализа и всестороннего тестирования.

Поскольку безошибочное программирование почти невозможно, а ручная отладка немыслима, необходимы средства поиска ошибки (иногда это не так просто) и ее исправления. В других случаях можно просто обойти возможные появления ошибки, также используя специальные методы. Именно об этих средствах и методах пойдет речь в настоящем разделе.

В каждой современной системе программирования существует специальное средство отладки программ — отладчик (debugger), который позволяет в режиме интерпретации установить контрольные точки, выполнить отдельные участки программы и посмотреть результаты работы операторов.