Інформація про новину
  • Переглядів: 71
  • Дата: 6-10-2021, 18:33
6-10-2021, 18:33

45. Налагодження та тестування програми

Категорія: Інформатика





Попередня сторінка:  44. Вкладені умови. Множинне розгалужен...
Наступна сторінка:   46. Задачі на знаходження найбільшого т...

45.1.

ВИДИ РЕДАКТОРІВ КОДУ

Ми вже навчилися з вами виконувати найпростіші програми у середовищі Python IDLE. Для невеликих програм його можливостей більш ніж достатньо, але з кожним уроком наші програми стають більш складними, в цьому випадку виникає необхідність перевірки працездатності програми на кожному її кроці. Далі розглянемо, як виконати налагодження та тестування комп’ютерних програм. Існують редактори коду, які є більш зручними для введення та редагування програм, серед яких Eclipse, PyCharm, Atom, Visual Studio Code тощо.

Основними їхніми перевагами над Python IDLE є автодоповнен-ня команд програмного коду та можливість покрокового виконання програми. Професійні програмісти користуються переважно саме такими редакторами коду.

Одним із таких редакторів є також Visual Studio, який є абсолютно безкоштовним, зручним у користуванні та налагодженні. Безкоштовно його можна скачати на офіційному сайті Microsoft. У своїх поясненнях далі ми використовуватимемо російськомовну версію Visual Studio 2019.

Розглянемо послідовність кроків створення та збереження програми для розв’язання наступної задачі в середовищі Visual Studio, а вже потім на її прикладі виконаємо налагодження та тестування програм.

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ

Завдання. Створити програму розв’язання задачі: «Дано чотирицифрове число. Визначити, чи є це число паліндромом». Результат вивести у вигляді повідомлення «паліндром» або «не паліндром».

Число називають паліндромом, якщо воно однаково записується як зліва направо, так і справа наліво. Наприклад, числа 5445, 7777 — паліндроми, а числа 1122 та 1231 — не паліндроми.

Алгоритм розв’язання цієї задачі може бути наступним.

1. Увести чотирицифрове число (наприклад, 2332).

2. Визначити цифри числа (для нашого прикладу це будуть цифри 2, З, 3, 2).

3. Перевірити рівність першої та четвертої, а також другої та третьої цифр (2=2 та 3=3?).

4. Якщо логічні вирази є істинними, то вивести повідомлення «паліндром», якщо принаймні один із виразів є хибним — вивести повідомлення «не паліндром». (У нашому прикладі буде виведено повідомлення «паліндром».)

Переходимо до введення програмного коду в середовищі Visual Studio.

1. Запустіть програму середовища. Для цього увійдіть до меню Пуск, оберіть програму Visual Studio 2019.

2. У вікні, що з’явилося, оберіть Создание проекта (Створення проекту).

3. У наступному вікні оберіть Приложение Python (Додаток Python) та натисніть Далее (Далі).

4. У наступному вікні введіть ім’я проекту (в середовищі Visual Studio створені програми називаються проектами, оскільки крім файла з розширенням .ру утворюються ще деякі додаткові файли та папки). Надайте проекту назву Паліндром, також оберіть папку збереження проекту. Натискаємо кнопку Создать (Створити). В результаті ви потрапите у вікно середовища Visual Studio, в якому у верхньому лівому куті відображається вікно введення коду.

З іншими елементами середовища познайомимося згодом. Отже, введемо програмний код.

5. У першому рядку введіть код для введення чотирицифрового числа.

Під час уведення коду, щоб уникнути помилок, намагайтеся використовувати автозавершення. Так, після початку введення службового слова у списку, що з’являється, перемістіться на необхідне слово та натисніть Enter. У результаті обране слово має бути застосовано.

6. У наступних рядках уведіть команди знаходження цифр числа.

Якщо ви уважно подивитеся на команди коду, то помітите, що в одній із формул була допущена помилка. Це було зроблено спеціально, аби згодом при перевірці програми ми її знайшли.

7. Далі застосуйте умовний оператор, в якому сформуйте складений логічний вираз, перевіряючи рівність першої та четвертої цифр, а також другої та третьої цифр.

8. Допишіть команди умовного оператора:

9. Збережіть програму. Для цього у меню Файл оберіть команду Сохранить все (Зберегти все). Програму буде збережено в тій папці, яку було вказано при створенні проекту.

10. Закрийте вікно середовища Visual Studio.

11. Для відкриття проекту зайдіть до папки, в якій збережено проект, та запустіть файл Паліндром.єіп. У результаті програму буде завантажено у середовищі Visual Studio.

12. Запустіть програму на виконання. Як і в середовищі IDLE, для запуску програми можна натиснути клавішу F5 або кнопку Пуск. Виконання програми буде відбуватися у вікні консолі.

13. Уведіть число 2332, яке є паліндромом, і перевірте, чи правильно спрацює програма. Програма має вивести повідомлення, що число не є паліндромом. (Адже, як було зазначено, програма має помилки, отже, і результат має виводити неправильний.)

14. Для завершення роботи у вікні консолі натисніть довільну клавішу.

45.2.

ПОКРОКОВЕ ВИКОНАННЯ ПРОГРАМИ

Ми бачимо, що синтаксичних помилок у програмі немає, напевно є помилка у логіці програми або в деякій формулі. Для налагодження коду програми у Visual Studio передбачено її покрокове виконання з перевіркою значень змінних на кожному кроці.

15. Запустіть покрокове виконання програми. Для цього натисніть клавішу F11. Після чого перший рядок програмного коду має підсвітитися жовтим кольором і навпроти нього повинна бути розташована жовта стрілка.

16. Ще раз натисніть клавішу F11. У результаті буде здійснено виконання програмного коду підсвіченого рядка. В нашому випадку це команда введення змінної а, отже, відповідно має стати активним вікно консолі, в якому необхідно ввести чотирицифрове число.

17. Уведіть число 2332 та натисніть Enter. В результаті у програмі здійснюється перехід до наступного рядка, і він підсвічується також жовтим кольором.

18. Натисніть ще раз F11, аби програма виконала знаходження першої цифри числа.

У будь-який момент покрокового виконання програми користувач може переглянути поточне значення змінної в програмному коді, навівши на неї курсор миші.

19. Наведіть курсор на змінну а. В результаті ви побачите, що вона дорівнює введеному чотирицифровому числу 2332.

20. Наведіть на аі та переконайтеся, що значення першої цифри чотирицифрового числа було знайдено правильно і воно дорівнює 2.

Проте кожний раз наводити курсор на змінну не дуже зручно. Щоб вирішити цю проблему, в середовищі передбачено закріплення бажаних змінних таким чином, аби їхнє значення було постійно відображено при покроко-вому виконанні програми.

21. Наведіть курсор на змінну а та натисніть значок у вигляді канцелярської кнопки. Щоб віконечко зі змінною не було таким великим, натисніть на значок канцелярської кнопки ще раз.

До того ж у цьому режимі можна ввести коментар до змінної. Це зручно, коли потрібно вказати її призначення.

22. Натисніть подвійну стрілочку та введіть коментар:

«чотирицифрове число». Закріплену змінну можете перетягнути у бажане місце програмного коду.

23. Аналогічно закріпіть змінну аі.

24. Продовжіть покрокове виконання коду, натиснувши F11.

25. Перевірте значення змінної а.2. Воно буде дорівнювати 23, а мало дорівнювати 3. Отже, напевно, помилка в обчисленні значення цієї змінної. Закріпіть її, як і попередні змінні.

26. Звичайно, цей код потрібно виправити, а для цього слід зупинити програму. В покроковому виконанні це можна зробити у будь-який момент. Для цього натисніть кнопку Остановить отладку (Зупинити налагодження) або Shift+F5.

27. Виправте програмний код наступним чином: а2=а//100%10.

28. Запустіть ще раз програмний код у покроковому режимі.

29. Натисніть два рази F11, уведіть у вікні консолі число 2332.

Тепер ви можете відслідковувати у створених вами віконечках значення змінних. Кожне нове поточне значення підсвічується червоним кольором, старі значення — блідо-сірим, нові — чорним.

30. Переконайтеся, що тепер значення другої цифри знайдено правильно, воно має дорівнювати 3.

31. Виконайте програму покроково далі, закріплюючи змінні. В результаті ви маєте переконатися, що інші цифри було знайдено правильно, і в результаті виконання програми одержати повідомлення, що число є паліндромом.

Якщо програма виконується покроково і на певному кроці необхідно продовжити її виконання без зупинки на кожному кроці, достатньо натиснути комбінацію клавіш Shift+F11.

Якщо код програми громіздкий, і покрокова перевірка всього коду недоцільна, можна встановити покажчик зупинки, починаючи з якого буде здійснено покрокове виконання коду.

Для цього потрібно клацнути навпроти бажаного коду, в результаті біля нього з’явиться червоний кружечок.

Запуск програми у цьому випадку здійснюється у звичайному режимі за допомогою кнопки Пуск або F5. Після чого код буде виконано до виділеного рядка і вже потім, натискаючи послідовно F11, ми зможемо покроково виконати бажаний фрагмент програми.

Щоб зняти покажчик зупинки, треба натиснути на червоний кружечок, який установлено навпроти відповідного рядка коду.

45.3.

ПОНЯТТЯ ТЕСТУВАННЯ ТА НАЛАГОДЖЕННЯ ПРОГРАМИ

Усі дії, що ми виконували до цього часу, є налагодженням та тестуванням програми.

Тестування програми — це перевірка відповідності між реальною і очікуваною поведінкою програми, що здійснюється на кінцевому наборі тестів, обраних певним чином.

Як правило, у тестах намагаються перевірити можливі варіанти виконання програми при тих чи інших значеннях. Тести в собі мають набір вхідних та вихідних даних. Якщо програма проходить перевірку на всіх тестах, то вважається, що вона створена правильно.

Так, наприклад, для нашої програми доцільно застосувати тести, наведені в таблиці 45.1.

Таблиця 45.1. Тести для перевірки програми

Вхідні дані

Результат

Пояснення варіанта вхідних даних

1111

паліндром

Усі однакові цифри

3443

паліндром

Однакові перша та остання, друга та третя цифри

1332

не паліндром

Різними є перша та четверта цифри

1321

не паліндром

Різними є друга та третя цифри

1234

не паліндром

Усі цифри різні

При виникненні помилки під час тестування програміст виконує налагодження програми, а саме, здійснює пошук програмного коду, в якому допущено помилку, та виправляє його. Як ми вже переконалися на практиці, знайти помилку в програмному коді зручніше всього під час покрокового виконання програми та перевірки значень змінних на кожному кроці програми.

Контрольні запитання та завдання

1. Як запустити покрокове виконання програми?

2. Як закріпити змінну під час покрокового виконання програми?

3. Як виконати покрокове виконання частини програми?

Питання для роздумів

1*. Для чого використовують покрокове виконання програми?

Завдання для досліджень

1*. Як буде здійснюватися покрокове виконання програми, якщо встановити декілька покажчиків зупинки.

2**. З’ясуйте призначення команд у меню Отладка (Налагодження).

 

Це матеріал з підручника Інформатика 8 клас Казанцева, Стеценко (2021)

 



Попередня сторінка:  44. Вкладені умови. Множинне розгалужен...
Наступна сторінка:   46. Задачі на знаходження найбільшого т...



^