1. Лекция МДК-01.02 №1 Отладка

1. Лекция №1 МДК 01.02

Тема:
Введение в тестирование
Преподаватель: Климов А.А.
Орехово-Зуево, 2025 г.

2.

Введение
Отладка является неотъемлемой частью разработки программного
обеспечения, поскольку ошибки в коде могут привести к сбоям системы,
потере данных или финансовым убыткам. В современном программировании,
с ростом сложности ПО, отладка помогает обеспечить надежность и
эффективность приложений.

3.

Понятие отладки
Отладка — это процесс выявления, анализа и устранения ошибок в
программном коде для обеспечения корректной работы программы. Она
включает систематическое тестирование и корректировку кода на различных
этапах разработки. Отладка не только исправляет дефекты, но и улучшает
общую структуру ПО.
Цели отладки: Обеспечение соответствия программы требованиям,
повышение производительности и минимизация рисков. Без отладки
программа может работать некорректно, что приводит к неожиданным
результатам.

4.

История и эволюция отладки
Термин отладка (debugging) возник в 1940-х годах, когда Грейс Хоппер
обнаружила мотылька в реле компьютера Mark II, вызвавшего сбой. Это
событие символизирует поиск физических и логических ошибок в системах.
С развитием языков программирования отладка эволюционировала от
ручного анализа к автоматизированным инструментам. В современности она
интегрируется с методологиями Agile для непрерывного улучшения.
В ранних компьютерах отладка требовала физического вмешательства, в то
время как сегодня используются IDE с встроенными отладчиками, такими как
в Visual Studio.

5.

Обзор видов ошибок
Ошибки в программировании делятся на несколько видов в зависимости от
этапа возникновения и характера. Основные категории включают
синтаксические, семантические, логические и ошибки времени выполнения.
Понимание классификации помогает выбрать подходящий метод отладки.
Разделение ошибок позволяет разработчикам фокусироваться на конкретных
проблемах, ускоряя процесс исправления. Например, синтаксические ошибки
выявляются компилятором, в то время как логические требуют ручного
анализа.

6.

Синтаксические ошибки
Синтаксическая
ошибка
—
это
нарушение правил грамматики языка
программирования,
которое
предотвращает
компиляцию
или
интерпретацию кода. Такие ошибки
возникают
из-за
опечаток
или
неправильного использования синтаксиса
и выявляются на ранних этапах.
Характеристики:
Легко обнаруживаются инструментами,
такими как компиляторы;
Не позволяют запустить программу. Они
не затрагивают логику, но блокируют
выполнение.

7.

Семантические ошибки
Семантическая ошибка — это
несоответствие смысла кода его
синтаксису,
когда
программа
компилируется, но работает не так,
как ожидалось. Такие ошибки связаны
с
неправильным
использованием
переменных или операций.
Характеристики:
Не
вызывают
немедленный сбой, но приводят к
неверным
результатам.
Требуют
анализа логики кода для выявления.

8.

Логические ошибки
Логическая ошибка — это дефект в алгоритме или логике программы, когда
код выполняется без сбоев, но результат неверен из-за неправильной
последовательности операций. Такие ошибки наиболее сложны для
выявления.
Характеристики:
Не обнаруживаются компилятором;
Требуют тестирования с различными входными данными. Они могут
проявляться редко, в зависимости от условий.

9.

Ошибки времени выполнения
Ошибка времени выполнения (runtime error) — это сбой, возникающий во
время исполнения программы, часто из-за недопустимых операций, таких как
деление на ноль или обращение к null-указателю. Программа
останавливается с сообщением об ошибке.
Характеристики: Зависят от входных данных и среды выполнения; могут
быть предсказуемыми или случайными. Требуют обработки исключений для
предотвращения.

10.

Процесс отладки
Процесс включает воспроизведение ошибки, локализацию, анализ причины и
исправление. Начинается с сбора информации о симптомах и заканчивается
тестированием исправленного кода.
Подход:
Используйте метод "разделяй и властвуй" - изолируйте проблемный участок
кода. Документируйте изменения для предотвращения регрессий.

11.

Методы отладки
Пошаговая отладка — выполнение кода по шагам с просмотром
переменных. Печатная отладка — вставка выводов для отслеживания
значений.
Характеристики: Пошаговая эффективна для сложных ошибок, но требует
инструментов. Печатная проста, но засоряет код. Комбинируйте методы для
лучших результатов.

12.

Инструменты отладки
Отладчики (debuggers) — программы для контроля выполнения, такие как
GDB для C++ или pdb для Python.
IDE с встроенными отладчиками, как Visual Studio Code.
Характеристики: Позволяют устанавливать точки останова, просматривать
стек вызовов и изменять переменные на лету. Ускоряют процесс по
сравнению с ручными методами.