Ошибки программного обеспечения презентация

Скачать материал

Скачать материал

Описание презентации по отдельным слайдам:

• 

  1 слайд

  Понятие об ошибке программного обеспечения. Источники ошибок

• 

  2 слайд

  Вопросы для повторения: Назовите некоторые советы по отладке программы Для чего необходимы комментарии в программе? Что необходимо комментировать в коде программы?

• 

  3 слайд

  Как определить, когда следует остановить отладку? Ясно, что отладка должна идти до тех пор, пока не будут выявлены все ошибки, — или нам так покажется. А как узнать, что мы нашли последнюю ошибку? Мы не знаем. Последняя ошибка — это шутка программистов. Такой ошибки не существует. В большой программе никогда невозможно найти последнюю ошибку. Кроме отладки, нам необходим систематический подход к поиску ошибок.

• 

  4 слайд

  Классификация ошибок: 1) Ошибки во время компиляции. Это ошибки, обнаруженные компилятором. Их можно подразделить на категории в зависимости от того, какие правила языка он нарушают: синтаксические ошибки; ошибки, связанные с типами.

• 

  5 слайд

  Классификация ошибок: 2) Ошибки во время редактирования связей. Это ошибки, обнаруженные редактором связей при попытке объединить объектные файлы в выполняемый модуль.

• 

  6 слайд

  Классификация ошибок: 3) Ошибки во время выполнения. Это ошибки, обнаруженные в ходе контрольных проверок выполняемого модуля. Эти ошибки подразделяются на следующие категории: ошибки, обнаруженные компьютером (аппаратным обеспечением и/или операционной системой); ошибки, обнаруженные с помощью библиотеки (например, стандартной); ошибки, обнаруженные с помощью программы пользователя.

• 

  7 слайд

  Классификация ошибок: 4) Логические ошибки. Это ошибки, найденные программистом в поисках причины неправильных результатов.

• 

  8 слайд

  Программа должна стремиться удовлетворять следующим условиям: 1. Должна вычислять желаемые результаты при всех допустимых входных данных. 2. Должна выдавать осмысленные сообщения обо всех неправильных входных данных. 3. Не обязана обрабатывать ошибки аппаратного обеспечения. 4. Не обязана обрабатывать ошибки программного обеспечения. 5. Должна завершать работу после обнаружения ошибки. Часть основных проф. требований

• 

  9 слайд

  Источники ошибок: Плохая спецификация. (Плохо представили назначение программы → невозможно предусмотреть обработку всех ошибок) Неполные программы. В ходе разработки неизбежно возникают варианты, которые мы не предусмотрели. Непредусмотренные аргументы. Если функция принимает аргумент, который не был предусмотрен, то возникнет проблема (sqrt(-1.2)). Непредусмотренные входные данные. Неожиданное состояние. Большинство программ хранит большое количество данных («состояний»): списки адресов, каталоги телефонов и данные о температуре, записанные в объекты типа vector. Что произойдет, если эти данные окажутся неполными или неправильными? Логические ошибки. Эти ошибки приводят к тому, что программа просто делает не то, что от нее ожидается. И др.

• 

  10 слайд

  Ошибки во время компиляции Многие ошибки, которые обнаруживает компилятор, относятся к категории «грубых ошибок», представляющих собой ошибки, связанные с типами, или результат неполного редактирования кода. Другие ошибки являются результатом плохого понимания взаимодействия частей нашей программы.

• 

  11 слайд

  Синтаксические ошибки //функция int area(int length, int width); // Sпрямоуг. int si = area(7,2; int si = area(7) Int s3 = агеа(7); int s4 >> area(‘7,2’);

• 

  12 слайд

  Итак, если вы не видите ничего неправильного в строке, на которую ссылается компилятор, проверьте предшествующие строки программы. Синтаксические ошибки

• 

  13 слайд

  Ошибки, связанные с типами После того как вы устраните синтаксические ошибки, компилятор начнет выдавать сообщения об ошибках, связанных с типами переменных, функций и др. //функция int area(int length, int width); // Sпрямоуг. int x0 = arena(7,2); int x1 = area(7); int x2 = area(«seven»,2) ;

• 

  14 слайд

  Не ошибки (логические ошибки) int area(int length, int width); // Sпрямоуг. int х4 = аrеа(10,-7); // ОК: но … int х5 = area(10.7,9.3); // ОК: но… char х6 = area (100, 9999); // ОК: но …

• 

  15 слайд

  Ошибки во время редактирования связей Любая программа состоит из нескольких отдельно компилируемых частей, которые называют единицами трансляции (translation units). Каждая функция в программе должна быть объявлена с теми же самыми типами, которые указаны во всех единицах трансляции, откуда она вызывается. Для этого используются заголовочные файлы. Кроме того, каждая функция должна быть объявлена в программе только один раз. Если хотя бы одно из этих правил нарушено, то редактор связей выдаст ошибку.

• 

  16 слайд

  Ошибки во время выполнения программы Если программа не содержит ошибок, которые можно обнаружить на этапах компиляции и редактирования связей, то она выполняется. Здесь-то и могут проявиться настоящие ошибки. Например, файл не найден.

• 

  17 слайд

  Сообщения об ошибках Иногда можно вернуть сообщение «Неправильное значение». Предотвратить ошибку при вызове функции area (x, у) в модуле main() относительно просто: if (x<=0) error(«неположительное х»); if (у<=0) error(«неположительное у»); int area1 = area(x,у);

• 

  18 слайд

  Существует другой способ решить описанную проблему: использовать исключения (exceptions) Сообщения об ошибках

• 

  19 слайд

  if(x==1) // правильно! { y=x+3; z=y*5; }

• 

  20 слайд

  Найдите ошибки: if (x=1) // неправильно! // выполняется всегда! { y=x+3; z=y*5; }

• 

  21 слайд

  Найдите ошибки: if (x==1); { y=x+3; z=y*5; } // неправильно! // выполняется всегда! эквивалентно коду: if(x==1) { [пустой оператор]; } y=x+3; z=y*5;

• 

  22 слайд

  Найдите ошибки: if(x==1) y=x+3; z=y*5; // неправильно! отсутствуют фигурные скобки, хотя в условии задумано больше одного оператора эквивалентно коду: if (x==1) { y=x+3; } z=y*5;

• 

  23 слайд

  Домашнее задание: Выучить основные источники ошибок написать примеры возможных ошибок для нескольких операторов

Краткое описание документа:

Презентация составлена для специальности 09.02.03. Программирование в
компьютерных системах для изучения профессионального модуля ПМ.01.
Разработка программных модулей программного обеспечения для компьютерных
систем, МДК.01.01. Системное программирование.

Язык программирования —
C++, среда разработки — Dev-C++.

Некоторые сведения для презентации взяты
из книги:

Бьярне Страуструп. Программирование: принципы и практика
использования C++. : Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2011. – 1248
с.

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 300 720 материалов в базе

• Выберите категорию:

• Выберите учебник и тему

• Выберите класс:

• Тип материала:

  • Все материалы

  • Статьи

  • Научные работы

  • Видеоуроки

  • Презентации

  • Конспекты

  • Тесты

  • Рабочие программы

  • Другие методич. материалы

Найти материалы

Вам будут интересны эти курсы:

• Курс профессиональной переподготовки «Организация и предоставление туристских услуг»

• Курс профессиональной переподготовки «Клиническая психология: организация реабилитационной работы в социальной сфере»

• Курс повышения квалификации «Экономика и право: налоги и налогообложение»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»

• Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС технических направлений подготовки»

• Курс повышения квалификации «Разработка бизнес-плана и анализ инвестиционных проектов»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация маркетинга в туризме»

• Курс повышения квалификации «Организация маркетинга в туризме»

• Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация технической поддержки клиентов при установке и эксплуатации информационно-коммуникационных систем»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация процесса страхования (перестрахования)»

• Курс профессиональной переподготовки «Организация и управление службой рекламы и PR»

• Курс повышения квалификации «Информационная этика и право»

1. Причины и типы ошибок

ПРИЧИНЫ И ТИПЫ ОШИБОК

2. Классификация ошибок по причине возникновения

• синтаксические ошибки;
• семантические ошибки;
• логические ошибки.

3. Синтаксические ошибки

это ошибки, возникающие в связи с
нарушением синтаксических правил
написания предложений используемого
языка программирования (к таким ошибкам
относятся пропущенные точки с запятой,
ссылки на неописанные переменные,
присваивание переменной значений
неверного типа и т. д.).

4. Семантические ошибки

• Причина возникновения ошибок данного
типа связана с нарушением семантических
правил написания программ (примером
являются ситуации попытки открыть
несуществующий файл или выполнить
деление на нуль).

5. Логические ошибки

• связаны с неправильным применением тех
или иных алгоритмических конструкций.
• Эти ошибки при выполнении программы могут
проявиться явно (выдано сообщение об
ошибке, нет результата или выдан неверный
результат, программа «зацикливается»), но
чаще они проявляют себя только при
определенных сочетаниях параметров или
вообще не вызывают нарушения работы
программы, которая в этом случае выдает
правдоподобные, но неверные результаты.

6. Классификация ошибок по этапу обработки программы

Ошибки, которые могут быть в программе,
принято делить на три группы:
• ошибки компиляции;
• ошибки компоновки;
• ошибки выполнения.

7.

Ошибки компиляции
Ошибки компиляции (Compile-time error) – ошибки,
фиксируемые компилятором (транслятором, интерпретатором)
при выполнении синтаксического и частично семантического
анализа программы;
Наиболее легко устранимы.
Их обнаруживает компилятор, а программисту остается только
внести изменения в текст программы и выполнить повторную
компиляцию.
Компилятор просматривает программу от начала. Если
обнаруживается
ошибка,
то
процесс
компиляции
приостанавливается и в окне редактора кода выделяется строка,
которая, по мнению компилятора, содержит ошибочную
конструкцию.

8.

Ошибки компиляции
В нижнюю часть окна редактора кода компилятор выводит сообщения об
ошибках. Первая ошибка – это первая от начала текста программы
синтаксическая ошибка, обнаруженная компилятором. Наличие в тексте даже
одной синтаксической ошибки приводит к возникновению второй, фатальной
ошибки (Fatal Error) – невозможности генерации исполняемой программы.

9. Наиболее типичные ошибки компиляции

Сообщения компилятора
Undeclared identifier
(Необъявленный
идентификатор)
Вероятная причина
Используется переменная, не объявленная в
разделе var программы;
Ошибка при написании имени переменной;
Ошибка при написании имени инструкции
(оператора).
Unterminated string
При записи строковой константы не
(Незавершенная строка)
поставлена завершающая кавычка.
Incompaible types … and В операторе присваивания тип выражения
…
не соответствует или не может быть
(Несовместимые типы)
приведен к типу переменной, получающей
значение выражения.
Missing operator or
Не поставлена точка с запятой после
semicolon
инструкции программы.
(Отсутствует оператор или точка
с запятой)

10. Ошибки компоновки

Ошибки компоновки – ошибки, обнаруженные
компоновщиком (редактором связей) при объединении
модулей программы.
Эти ошибки связаны с проблемами, обнаруженными при
разрешении внешних ссылок. Например, предусмотрено
обращение к подпрограмме другого модуля, а при
объединении модулей данная подпрограмма не найдена
или не стыкуются списки параметров.
В большинстве случаев ошибки такого рода также
удается быстро локализовать и устранить.

11. Ошибки выполнения

Ошибки выполнения – ошибки, обнаруженные
операционной системой, аппаратными средствами или
пользователем при выполнении программы.
Могут иметь разную природу, и соответственно поразному проявляться.
Часть ошибок обнаруживается и документируется
операционной системой.

12. Ошибки выполнения

Выделяют четыре способа проявления таких ошибок:
появление сообщения об ошибке, зафиксированной схемами
контроля выполнения машинных команд, например,
переполнении разрядной сетки, нарушении адресации и
т.п.;
появление
сообщения
об
ошибке,
обнаруженной
операционной системой, например, нарушении защиты
памяти, попытке записи на устройства, защищенные от
записи, отсутствии файла с заданным именем и т.п.;
«зависание» компьютера, как простое, когда удается
завершить программу без перезагрузки операционной
системы, так и «тяжелое», когда для продолжения работы
необходима перезагрузка;
несовпадение полученных результатов с ожидаемыми.

13. Причины ошибок выполнения

Все возможные причины ошибок можно разделить на
следующие группы:
• неверное определение исходных данных,
• логические ошибки,
• накопление погрешностей результатов вычислений.

14. Причины ошибок выполнения

15. Предотвращение и обработка исключений

• При
разработке
проекта
программист
должен
предусмотреть все возможные варианты некорректных
действий пользователя, которые могут привести к
возникновению ошибок времени выполнения, и
обеспечить способы защиты от них.

16. Предотвращение и обработка исключений

Инструкция обработки исключения в общем виде:
try // инструкции, выполнение которых может вызвать
исключение
except // начало секции обработки исключений
on ТипИсключения1 do Обработка1;
on ТипИсключения2 do Обработка2;
…;
else // инструкции обработки остальных исключений
end;

17. Предотвращение и обработка исключений

где:
• try — ключевое слово, обозначающее, что далее следуют
инструкции, при выполнении которых возможно
возникновение исключений, и что обработку этих
исключений берет на себя программа;
• except — ключевое слово, обозначающее начало секции
обработки исключений. Инструкции этой секции будут
выполнены, если в программе возникнет ошибка;
• on — ключевое слово, за которым следует тип
исключения, обработку которого выполняет инструкция,
следующая за do;
• else — ключевое слово, за которым следуют инструкции,
обеспечивающие обработку исключений, тип которых не
указаны в секции except.

18. Типичные исключения

Тип
исключения
Возникает
EZeroDivide
При выполнении операции деления, если
делитель равен нулю
EConvertError
При выполнении преобразования, если
преобразуемая величина не может быть
приведена к требуемому виду. Наиболее часто
возникает при преобразовании строки символов в
число
EFilerError
При обращении к файлу. Наиболее частой
причиной является отсутствие требуемого файла
или, в случае использования сменного диска,
отсутствие диска в накопителе

19. Пример: Обработка исключения типа EZeroDivide

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
Var u, r, i: real; // напряжение , сопротивление, ток
begin
Labels.Caption := ‘ ‘;
try // инструкции, которые могут вызвать исключение (ошибку)
u := StrToFloat(Edit1.Text);
r := StrToFloat(Edit2.Text);
i := u/r;
except // секция обработки исключений
onEZeroDivide do // деление на ноль
begin
ShowMessage(‘Сопротивление не может быть равно нулю!’);
exit;
end;
on EConvertError do // ошибка преобразования строки в число
begin
ShowMessage(‘Напряжение и сопротивление должны быть заданы числом. ‘ );
exit;
end; end;

20. Отладка и тестирование

ОТЛАДКА И ТЕСТИРОВАНИЕ

21.

Немного истории
Долгое время было принято считать, что целью тестирования
является доказательство отсутствия ошибок в программе.
Но полный
перебор
всех
возможных
вариантов
выполнения
программы
находится
за
пределами
вычислительных возможностей даже для очень небольших
программ.
«Тестирование – это процесс выполнения программ с
целью обнаружения ошибок».
Гленфорд Майерс
Майерс, Г. Искусство тестирования программ, 1982

22.

Немного истории
До начала 80-х годов процесс тестирования программного
обеспечения (ПО) был разделен с процессом разработки: вначале
программисты реализовывали заданную функциональность, а
затем тестировщики приступали к проверке качества созданных
программ.
Проблемы:
• разработка программ может оказаться достаточно длительной –
чем в это время должны заниматься тестировщики?
• Плохая предсказуемости результатов такого процесса разработки.
Ключевой вопрос: сколько времени потребуется на завершение
продукта, в котором существует 500 известных ошибок?

23.

Немного истории
Статистика:
Даже
однострочное
изменение
в
программе
с
вероятностью 55 % либо не исправляет старую ошибку,
либо вносит новую. Если же учитывать изменения любого
объема, то в среднем менее 20 % изменений корректны с
первого раза.

24.

Немного истории
В 90-х годах появилась другая методика разработки
(zero-defect mindset), основная идея которой заключается в
том, что качество программ проверяется постоянно в
процессе разработки.
Тестирование становится центральной частью любого
процесса разработки программ
Данная методика предъявляет существенно более высокие требования к
квалификации инженера тестирования: в сферу его ответственности
попадает не только функциональное тестирование, но и организация
процесса разработки (процесс ежедневной сборки, участие в инспекциях,
сквозных просмотрах и обычное чтение исходных текстов тестируемых
программ). Поэтому идеальной кандидатурой на позицию тестировщика
становится наиболее опытный программист в команде.

25. Зависимость вероятности правильного исправления ошибок и стоимости исправления ошибок от этапа разработки

Многократно проводимые исследования показали, что чем
раньше обнаруживаются те или иные несоответствия или
ошибки, тем больше вероятность их правильного
исправления (рис. а) и ниже его стоимость (рис. б).

26.

Основные понятия, связанные с
тестированием и отладкой
Отладка программного средства – это деятельность,
направленная на обнаружение и исправление ошибок в ПС с
использованием процессов выполнения его программ.
Тестирование программного средства — процесс выполнения
программ на некотором наборе данных, для которого заранее
известен результат применения или известны правила поведения
этих программ.
Отладка = Тестирование + Поиск ошибок + Редактирование

27.

Основные понятия, связанные с
тестированием и отладкой
Процесс отладки включает:
• действия, направленные на выявление ошибок
(тестирование);
• диагностику и локализацию ошибок (определение
характера ошибок и их местонахождение);
• внесение исправлений в программу с целью устранения
ошибок (редактирование).
Отладка = Тестирование + Поиск ошибок + Редактирование
Самым трудоемким и дорогим является тестирование,
затраты на которое приближаются к 45% общих затрат на
разработку ПС и от 30 до 60% общей трудоемкости создания
программного продукта.

28.

Две задачи тестирования
Первая задача тестирования – подготовить набор тестов и
применить к ним ПС, чтобы обнаружить в нём по возможности
большее число несоответсвий.
Вторая задача тестирования — определить момент окончания
отладки ПС (или отдельной его компоненты).

29.

Для повышения качества тестирования рекомендуется
соблюдать следующие основные принципы:
• предполагаемые результаты должны быть известны до
тестирования;
• следует избегать тестирования программы автором;
• необходимо досконально изучать результаты каждого
теста;
• необходимо проверять действия программы на неверных
данных;
• необходимо проверять программу на неожиданные
побочные эффекты на неверных данных.

30. Требования к программному продукту и тестирование

Разработка любого программного продукта начинается с
выявления требований к этому продукту.
Спецификация (англ. Software Requirements Specification, SRS) документ, в котором отражены все требования к продукту описываются, как функциональные (что должна делать
программа, варианты взаимодействия между пользователями
и программным обеспечением), так и нефункциональные
(например, на каком оборудовании должна работать
программа,
производительность, стандарты качества)
требования.

31. Рекомендуемая стандартом IEEE 830 структура SRS

Введение
– Цели
– Соглашения о терминах
– Предполагаемая аудитория и последовательность восприятия
– Масштаб проекта
– Ссылки на источники
Общее описание
– Видение продукта
– Функциональность продукта
– Классы и характеристики пользователей
– Среда функционирования продукта (операционная среда)
– Рамки, ограничения, правила и стандарты
– Документация для пользователей
– Допущения и зависимости
Функциональность системы
– Функциональный блок X (таких блоков может быть несколько)
• Описание и приоритет
• Причинно-следственные связи, алгоритмы
• Функциональные требования

32. Рекомендуемая стандартом IEEE 830 структура SRS (продолжение)

Требования к внешним интерфейсам
– Интерфейсы пользователя (UX)
– Программные интерфейсы
– Интерфейсы оборудования
– Интерфейсы связи и коммуникации
Нефункциональные требования
– Требования к производительности
– Требования к сохранности (данных)
– Критерии качества программного обеспечения
– Требования к безопасности системы
Прочие требования
– Приложение А: Глоссарий
– Приложение Б: Модели процессов и предметной области и другие
диаграммы
– Приложение В: Список ключевых задач

33.

Подходы к выработке стратегии
проектирования тестов
1. Тестирование по отношению к спецификациям функциональный подход
2. Тестирование по отношению к текстам программ структурный подход

34. Стратегия проектирования тестов

В тестирование ПС входят
• постановка задачи для теста,
• проектирование,
• написание тестов,
• выполнение тестов,
• изучение результатов тестирования.

35.

По объекту тестирования
Функциональное тестирование
Тестирование производительности
Нагрузочное тестирование
Стресс-тестирование
Тестирование стабильности
Конфигурационное тестирование
Юзабилити-тестирование
Тестирование интерфейса пользователя
Тестирование безопасности
Тестирование локализации
Тестирование совместимости
По знанию системы
Тестирование чёрного ящика
Тестирование белого ящика
Тестирование серого ящика
По степени автоматизации –
Ручное тестирование
Автоматизированное тестирование
Полуавтоматизированное тестирование
По степени изолированности компонентов
Модульное тестирование
Интеграционное тестирование
Системное тестирование
По времени проведения тестирования
Альфа-тестирование
Дымовое тестирование
Тестирование новой функции
Подтверждающее тестирование
Регрессионное тестирование
Приёмочное тестирование
Бета-тестирование
По признаку позитивности сценариев
Позитивное тестирование
Негативное тестирование
По степени подготовленности к
тестированию
Тестирование по документации
(формальное тестирование)
Интуитивное тестирование (англ. ad hoc
testing)

36.

Подходы к выработке стратегии
проектирования тестов
Функциональный подход основывается на том, что
структура программного обеспечения не известна (программа
рассматривается как «черный ящик»). В этом случае тесты
проектируют, исследуя внешние спецификации или
спецификации сопряжения программы или модуля, которые
он тестирует.
Логика проектировщика тестов такова: «Меня не
интересует, как выглядит эта программа, и выполнил ли я все
команды. Я удовлетворен, если программа будет вести себя
так, как указано в спецификациях».
В идеале — проверить все возможные комбинации
и значения на входе.

37.

Подходы к выработке стратегии
проектирования тестов
Структурный подход базируется на том, что известна
структура тестируемого программного обеспечения, в том
числе его алгоритмы («стеклянный ящик»). В этом случае
тесты строят так, чтобы проверить правильность реализации
заданной логики в коде программы.
Проектировщики
тестов
стремятся
подготовить
достаточное число тестов, чтобы каждая команда была
выполнена, хотя бы, один раз. Чтобы каждая команда
условного перехода выполнялась в каждом направлении
хотя бы раз.
В идеале — проверить каждый путь, каждую ветвь
алгоритма.

38.

Подходы к выработке стратегии
проектирования тестов
Тестирование
по отношению
к спецификациям
Тестирование
по отношению
к текстам программ
Оптимальная
стратегия
Оптимальная
стратегия
проектирования
тестов
расположена внутри интервала между этими крайними
подходами, но ближе к левому краю
Наборы тестов, полученные в соответствии с методами
этих
подходов,
обычно
объединяют,
обеспечивая
всестороннее тестирование программного обеспечения.

39.

Критерии полноты тестирования

40.

Критерии полноты тестирования
Только на основании выбранного критерия можно определить
тот момент времени, когда конечное множество тестов
окажется достаточным для проверки программы с некоторой
полнотой (степень полноты, определяется экспериментально).
Используется два вида критериев: критерии черного и белого
ящика.
Соответственно тесты делятся на функциональные и
структурные.
• функциональные тесты составляются исходя
из спецификации программы;
• структурные тесты составляются исходя из
текста программы.

41. Критерии полноты тестирования

• Функциональные критерии:
• Структурные критерии:
1)
2)
3)
4)
5)
Покрытие операторов
Покрытие условий
Покрытие путей
Покрытие функций
Покрытие вход/выход

42. Критерии полноты тестирования

Критерий тестирования функций

43. Критерии полноты тестирования

Критерии тестирования входных и
выходных данных

44. Критерий тестирования функций

Критерии тестирования входных и
выходных данных
• Пример. Программа для учета кадров предприятия

45. Критерии тестирования входных и выходных данных

Тестирование области допустимых значений
Процесс тестирования области допустимых значений
можно разделить на три этапа:
1. Проверка в нормальных условиях.
2. Проверка в экстремальных условиях.
3. Проверка в исключительных ситуациях.
Проверка в нормальных условиях
Проверка в нормальных условиях предполагает тестирование на основе
данных, которые характерны для реальных условий функционирования
программы. Проверка в нормальных условиях должна показать, что
программа выдает правильные результаты для характерных
совокупностей данных.

46. Критерии тестирования входных и выходных данных

• Проверка в экстремальных условиях
Тестовые данные этого этапа включают граничные значения области
изменения входных переменных, которые должны восприниматься
программой как правильные данные.
Для нецифровых данных необходимо использовать подобные
типичные символы, охватывающие все возможные ситуации.
Для цифровых данных в качестве экстремальных условий следует
брать начальное и конечное значения допустимой области
изменения переменной при одновременном изменении длины
соответствующего поля от минимальной до максимальной.
Типичными примерами таких экстремальных значений являются
очень большие числа, очень малые числа и отсутствие
информации.
Каждая
программа
характеризуется
своими
собственными экстремальными данными, которые должны
подбираться программистом.

47. Критерии тестирования входных и выходных данных

Проверка в экстремальных условиях (продолжение)
Особый интерес представляют так называемые нулевые примеры.
Для цифрового ввода — это обычно нулевые значения вводимых
данных; для последовательностей символов — это цепочка пробелов
или нулей.
Нулевые примеры представляют собой один из лучших тестов,
поскольку они имитируют состояние данных, которое время от
времени имеет место в реальных условиях эксплуатации программы.
Если подобное тестирование не выполняется, то впоследствии часто
приходится сталкиваться с непонятным поведением программы.

48. Критерии тестирования входных и выходных данных

• Проверка в исключительных ситуациях.
проводится с использованием данных, значения которых
лежат за пределами допустимой области изменения.
Например:
• Что произойдет, если программе, не рассчитанной на обработку
отрицательных или нулевых значений переменных, в результате
какой-либо ошибки придется иметь дело как раз с такими данными?
• Как будет вести себя программа, работающая с массивами, если
количество их элементов превысит величину, указанную в описании?
• Что случится, если цепочки символов окажутся длиннее или короче,
чем это предусмотрено?

49. Критерии тестирования входных и выходных данных

Структурные критерии
Структурные критерии — критерии покрытия кода.
Покрытие кода — мера, используемая при тестировании
программного обеспечения. Она показывает процент, насколько
исходный код программы был протестирован.
• Покрытие операторов — каждая ли строка исходного кода была
выполнена и протестирована?
• Покрытие условий — каждая ли точка решения (вычисления
истинно ли или ложно выражение) была выполнена и
протестирована?
• Покрытие путей — все ли возможные пути через заданную
часть кода были выполнены и протестированы?
• Покрытие функций — каждая ли функция программы была
выполнена
• Покрытие вход/выход — все ли вызовы функций и возвраты из
них были выполнены

50. Критерии тестирования входных и выходных данных

Пример. Показывает отличие количества тестов при различных выбранных
структурных критериях.
В случае выбора критерия «Покрытие операторов» достаточен 1 тест
(рис.а)
В случае выбора критерия «Покрытие условий» достаточно двух тестов,
покрывающих пути 1, 4 или 2, 3 (рис.б)
В случае выбора критерия «Покрытие путей необходимо четыре теста
для всех четырех путей (рис.б)

51. Структурные критерии

Покрытие операторов
Пример 1
If ((A>1) and (B =0))
then X := X/A;
If ((A=2) or (X>1))
then X:=X+1;
Можно выполнить каждый оператор,
записав один-единственный тест,
который реализовал бы путь асе.
Иными словами, если бы в точке а были
установлены значения А = 2, В = 0 и Х =
3, каждый оператор выполнялся бы
один раз (в действительности Х может
принимать любое значение)

52.

Покрытие операторов
Пример 2

53. Покрытие операторов

Покрытие условий
Пример 1
If ((A>1) and (B =0))
then X = X/A;
If ((A=2) or (X>1))
then X:=X+1;
Покрытие условий может быть выполнено двумя тестами,
покрывающими либо пути асе и abd, либо пути acd и abe.
Если мы выбираем последнее альтернативное покрытие, то входами двух тестов являются A = 3, В = 0, Х = 1 и A = 2, В = 1, Х = 1.

54. Покрытие операторов

Покрытие условий
Пример 2
a:=7;
while a>x do a:=a-1;
b:=1/a;
a:=7
a>x
—
b:=1/a
+
a:=a-1
Для того чтобы удовлетворить критерию покрытия ветвей в данном
случае достаточно одного теста. Например такого, чтобы х был равен
6 или 5. Все ветви будут пройдены. Но ошибка в программе
обнаружена так и не будет. Она проявится в единственном случае,
когда х=0. Но такого теста от нас критерий покрытия ветвей не
требует.

55. Покрытие условий

Покрытие путей
Пример 1
If ((A>1) and (B =0))
then X = X/A;
If ((A=2) or (X>1))
then X:=X+1;
Покрытие путей (все возможные пути
через заданную часть кода должны быть
выполнены и протестированы) может быть
выполнено четырьмя тестами:
a,c,e – A=2, B=0, X=3
a,b,e – A=2, B=1, X=1
a,b,d – A=3, B=1, X=1
a,c,d – A=3, B=0, X=1

56. Покрытие условий

Покрытие путей
a
Пример 1
If ((A>1) and (B =0))
then X = X/A;
If ((A=2) or (X>1))
then X:=X+1;
c
b
е
d

57. Покрытие путей

Критерий комбинаторного покрытия условий
Пример 2
If (a=0) or (b=0) or (c=0)
Then d:=1/(a+b)
Else d:=1;
Ошибка будет выявлена только при a=0 и b=0.
Критерий покрытия путей не гарантирует
проверки такой ситуации.
Для решения этой проблемы был предложен критерий комбинаторного
покрытия условий, который требует подобрать такой набор тестов, чтобы
хотя бы один раз выполнялась любая комбинация простых условий.
Критерий значительно более надежен, чем покрытие путей, но обладает
двумя существенными недостатками.
• Во-первых, он может потребовать очень большого числа тестов.
Количество тестов, необходимых для проверки комбинаций n простых
условий, равно 2n.
• Во-вторых, даже комбинаторное покрытие условий не гарантирует
надежную проверку циклов.

58. Покрытие путей

Уровни тестирования
• Модульное тестирование (автономное тестирование,
юнит-тестирование) — тестируется минимально
возможный для тестирования компонент, например,
отдельный класс или функция. Часто модульное
тестирование осуществляется разработчиками ПО.
• Интеграционное тестирование — тестируются
интерфейсы между компонентами, подсистемами. При
наличии резерва времени на данной стадии тестирование
ведётся итерационно, с постепенным подключением
последующих подсистем.
• Системное тестирование — тестируется интегрированная
система на её соответствие требованиям.

59.

Основные этапы разработки
сценария автономного тестирования
1. На основании спецификации отлаживаемого модуля
подготовить тесты для
– каждой логической возможности ситуации;
– каждой границы областей возможных значений всех
входных данных;
– каждой области недопустимых значений;
– каждого недопустимого условия.
2. Проверить текст модуля, чтобы убедиться, что каждое
направление любого разветвления будет пройдено хотя
бы один раз. Добавить недостающие тесты.

60. Два основных вида тестирования

Основные этапы разработки
сценария автономного тестирования
3. Проверить текст модуля, чтобы убедиться, что для
каждого цикла существуют тесты, обеспечивающие, по
крайней мере, три следующие ситуации
– тело цикла не выполняется ни разу;
– тело цикла выполняется один раз;
– тело цикла выполняется максимальное число раз;
4. Проверить текст модуля, чтобы убедиться, что существуют
тесты, проверяющие чувствительность к отдельным
особым значениям входных данных. Добавить
недостающие тесты.

61. Уровни тестирования

Основная особенность практики
тестирования ПС
По мере роста числа обнаруженных и исправленных
ошибок в ПС растёт также относительная вероятность
существования в нём необнаруженных ошибок.
Это подтверждает важность предупреждения ошибок на
всех стадиях разработки ПС.

62. Основные этапы разработки сценария автономного тестирования

Творческая работа
1. Разделиться на группы
2. Получить тему (практические работы по Delphi №№ 3, 5, 7,
9, 10)
3. Составить спецификацию
4. Разработать программу тестирования:
4.1. Определить виды тестирования
4.2. Определить объекты тестирования
4.3. Определить субъекты тестирования
4.4. Определить классы входных данных
4.5. Написать тест-кейсы для тестирования функций и ожидаемые
результаты
4.6. Написать тест-кейсы для структурного тестирования и
ожидаемые результаты
Составить чек-листы для проведения всех видов тестирования
5. Провести тестирование
6. Сделать выводы

63. Основные этапы разработки сценария автономного тестирования

Содержание ПЗ к проекту
Титульный лист
Бриф
Спецификация
ТЗ
Пользователи
Интерфейсы
Информационно-логическая схема
Схема БД
Алгоритм одной процедуры
Программа тестирования
Результаты тестирования

1


Лекция 2. ИСТОЧНИКИ ОШИБОК В ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВАХ

2


Учебные вопросы 1. Интеллектуальные возможности человека 2. Неправильный перевод как причина ошибок в программных средствах 3. Модель перевода. 4. Основные пути борьбы с ошибками

3


Вопрос 1.

4


Программа или логически связанная совокупность программ на носителях данных, снабженная программной документацией, называется программным средством (ПС). Программа позволяет осуществлять некоторую автоматическую обработку данных на компьютере. Программная документация позволяет понять: какие функции выполняет та или иная программа ПС, как подготовить исходные данные и запустить требуемую программу в процесс ее выполнения, что означают получаемые результаты (или каков эффект выполнения этой программы). помогает разобраться в самой программе, что необходимо, например, при ее модификации.

5


Надежность (reliability) ПС это его способность безотказно выполнять определенные функции при заданных условиях в течение заданного периода времени с достаточно большой вероятностью. При этом под отказом в ПС понимают проявление в нем ошибки.

6


Выделяют три интеллектуальные возможности человека, используемые при разработке ПС: 1. способность к перебору, 2. способность к абстракции, 3. способность к математической индукции.

7


Способность человека к перебору связана с возможностью последовательного переключения внимания с одного предмета на другой, позволяя узнавать искомый предмет. Эта способность весьма ограничена — в среднем человек может уверенно (не сбиваясь) перебирать в пределах 1000 предметов (элементов). Человек должен научиться действовать с учетом этой своей ограниченности.

8


Средством преодоления этой ограниченности является его способность к абстракции, благодаря которой человек может объединять разные предметы или экземпляры в одно понятие, заменять множество элементов одним элементом (другого рода). Способность человека к математической индукции позволяет ему справляться с бесконечными последовательностями.

9


При разработке ПС человек имеет дело с системами. Под системой будем понимать совокупность взаимодействующих (находящихся в отношениях) друг с другом элементов. Примеры систем: ПС можно рассматривать как пример системы. Логически связанный набор программ является другим примером системы. Любая отдельная программа также является системой. Понять систему значит осмысленно перебрать все пути взаимодействия между ее элементами.

10


Под простой будем понимать такую систему, в которой человек может уверенно перебирать все пути взаимодействия между ее элементами, а под сложной будем понимать такую систему, в которой он этого делать не в состоянии. Между простыми и сложными системами нет четкой границы, поэтому можно говорить и о промежуточном классе систем: к таким системам относятся программы, о которых программистский фольклор утверждает, что «в каждой отлаженной программе имеется хотя бы одна ошибка».

11


При разработке ПС мы не всегда можем уверенно знать о всех связях между ее элементами из-за возможных ошибок. Поэтому полезно уметь оценивать сложность системы по числу ее элементов: числом потенциальных путей взаимодействия между ее элементами, т.е. n!, где n число ее элементов. Систему назовем малой, если n 7. При n=7 имеем промежуточный класс систем. Малая система всегда проста, а большая может быть как простой, так и сложной. Задача технологии программирования научиться делать большие системы простыми.

12


Полученная оценка простых систем по числу элементов широко используется на практике. Так, для руководителя коллектива весьма желательно, чтобы в нем не было больше шести взаимодействующих между собой подчиненных. Весьма важно также следовать правилу: «все, что может быть сказано, должно быть сказано в шести пунктах или меньше». Полезно ему следовать и при разработке ПС.

13


Вопрос 2.

14


При разработке и использовании ПС многократно осуществляется преобразование (перевод) информации из одной формы в другую: 1. Заказчик формулирует свои потребности в ПС в виде некоторых требований. 2. Исходя из этих требований, разработчик создает внешнее описание ПС, используя при этом спецификацию (описание) заданной аппаратуры и, возможно, спецификацию базового программного обеспечения. 3. На основании внешнего описания и спецификации языка программирования создаются тексты программ ПС на этом языке. 4. По внешнему описанию ПС разрабатывается также и пользовательская документация. 5. Текст каждой программы является исходной информацией при любом ее преобразовании, в частности, при исправлении в ней ошибки. 6. Пользователь на основании документации выполняет ряд действий для применения ПС и осуществляет интерпретацию получаемых результатов.

15


Грубая схема разработки и применения ПС

16


На каждом из этих этапов перевод информации может быть осуществлен неправильно, например, из-за неправильного понимания исходного представления информации. Возникнув на одном из этапов разработки ПС, ошибка в представлении информации преобразуется в новые ошибки результатов, полученных на последующих этапах разработки, и, в конечном счете, окажется в ПС.

17


Вопрос 3.

18


Процесс перевода информации из представления A в представление B.

19


Основные шаги перевода: он получает информацию, содержащуюся в представлении A, с помощью своего читающего механизма R; он запоминает полученную информацию в своей памяти M; он выбирает из своей памяти преобразуемую информацию и информацию, описывающую процесс преобразования, выполняет перевод и посылает результат своему пишущему механизму W; с помощью этого механизма он фиксирует представление B.

20


Ошибки перевода: На первом шаге способность человека «читать между строк» (способность, которая часто оказывается полезной, позволяя ему понимать текст, содержащий неточности или даже ошибки) может стать причиной ошибки в ПС. Ошибка возникает в том случае, когда при чтении документа A человек, пытаясь восстановить недостающую информацию, видит то, что он ожидает, а не то, что имел в виду автор документа A. В этом случае лучше было бы обратиться к автору документа за разъяснениями.

21


Ошибки перевода: При запоминании информации человек осуществляет ее осмысливание (здесь важен его уровень подготовки и знание предметной области, к которой относится документ A). И, если он поверхностно или неправильно поймет, то информация будет запомнена в искаженном виде.

22


Ошибки перевода: На третьем этапе забывчивость человека может привести к тому, что он может выбрать из своей памяти не всю преобразуемую информацию или не все правила перевода, в результате чего перевод будет осуществлен неверно. Это обычно происходит при большом объеме плохо организованной информации.

23


Ошибки перевода: На четвертом этапе стремление человека быстрее зафиксировать информацию часто приводит к тому, что представление этой информации оказывается неточным, создавая ситуацию для последующей неоднозначной ее интерпретации.

24


Вопрос 4.

25


Учитывая рассмотренные особенности действий человека при переводе можно указать следующие пути борьбы с ошибками: сужение пространства перебора (упрощение создаваемых систем), обеспечение требуемого уровня подготовки разработчика (это функции менеджеров коллектива разработчиков), обеспечение однозначности интерпретации представления информации, контроль правильности перевода (включая и контроль однозначности интерпретации).

Презентация «Ошибки в программах» по информатике – проект, доклад

Презентацию на тему «Ошибки в программах»
можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет
проекта: Информатика. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам
заинтересовать своих одноклассников или аудиторию.
Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад — нажмите на
соответствующий текст под плеером. Презентация
содержит 9 слайд(ов).

Слайды презентации

Список похожих презентаций

Советы как сделать хороший доклад презентации или проекта

1. Постарайтесь вовлечь аудиторию в рассказ, настройте взаимодействие с аудиторией с помощью наводящих
   вопросов, игровой части, не бойтесь пошутить и искренне улыбнуться (где это уместно).
2. Старайтесь объяснять слайд своими словами, добавлять дополнительные интересные факты, не нужно
   просто читать информацию со слайдов, ее аудитория может прочитать и сама.
3. Не нужно перегружать слайды Вашего проекта текстовыми блоками, больше иллюстраций и минимум текста
   позволят лучше донести информацию и привлечь внимание. На слайде должна быть только ключевая
   информация, остальное лучше рассказать слушателям устно.
4. Текст должен быть хорошо читаемым, иначе аудитория не сможет увидеть подаваемую информацию, будет
   сильно отвлекаться от рассказа, пытаясь хоть что-то разобрать, или вовсе утратит весь интерес. Для
   этого нужно правильно подобрать шрифт, учитывая, где и как будет происходить трансляция презентации,
   а также правильно подобрать сочетание фона и текста.
5. Важно провести репетицию Вашего доклада, продумать, как Вы поздороваетесь с аудиторией, что скажете
   первым, как закончите презентацию. Все приходит с опытом.
6. Правильно подберите наряд, т.к. одежда докладчика также играет большую роль в восприятии его
   выступления.
7. Старайтесь говорить уверенно, плавно и связно.
8. Старайтесь получить удовольствие от выступления, тогда Вы сможете быть более непринужденным и будете
   меньше волноваться.