Л.Е. Карпов - Системы программирования (1114903), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Чтобы уменьшить число ошибок в программах, еще на этапепрограммирования (до объединения с другими компонентами создаваемого комплекса)разработчики проводят над своими программами цикл отладки:•расставляютпрограммы,операторывыдачи75промежуточныхрезультатовработы••исследуют содержимое памяти, занятой командами или даннымитестируемой (отлаживаемой) программы,применяют автоматизированные средства отладки и тестирования (двоичныеи символьные отладчики).Первый метод предполагает полностью “ручное” управление отладкой. Реализуяего, программисты сами определяют места в программе и номенклатуру переменных,значения которых будут выдаваться во внешний файл (или на дисплей). Это один изсамых первых методов отладки программ.
Он до сих пор используется при отладке, какнебольших программ, так и крупных отладочных комплексов. Иногда программистыоставляют отладочные операторы в текстах программ и после передачи этих программпользователям. В таких случаях отладочные операторы вставляются в условныеоператоры, которые выполняются при включении специального отладочного режимавыполнения программ.Возможности второго метода – получения информации из содержимогообластей памяти, связаны со способностью многих операционных систем выдаватьтакую информацию в момент завершения работы программы, в частности, привозникновении неперехватываемой исключительной ситуации. Большинствокомпиляторов и редакторов связей в своей работе формируют таблицы, в которыхобъектам программ сопоставлены зоны памяти целевой вычислительной системы.Такие таблицы обычно называются таблицами перекрестных ссылок (иногда в нихуказываются не только места, где определяются объекты программы, но и номера строктекста, в которых эти объекты используются).
По сведениям, содержащимся в этихтаблицах легко сопоставить выдаваемую операционной системой информацию изначения переменных программы.Однако в современных системах программирования наиболее удобным и частоиспользуемым компонентом, обеспечивающим быструю отладку программ, являетсяотладчик, то есть программный компонент, который позволяет выполнять основныезадачи, связанные с отслеживанием хода выполнения объектной программы.Применение отладчика объединяет возможности двух других методов отладки идополнительно позволяет:•••••••проводить пошаговое выполнение отлаживаемой программы на основешагов по машинным командам, строкам текста или операторам входногоязыка (интеграция с текстовым редактором);выполнять отлаживаемую программу до достижения ею одной из заранеезаданных точек остановки (или до курсора текста);выполнять отлаживаемую программу до возникновения ситуации, в которойоказывается истинным некоторое логическое выражение над переменными иадресами программы;проводить трассировку и обратную трассировку работы программы;выдавать диагностические сообщения в терминах входного языкаотлаживаемой программы;просматривать (а иногда и изменять) значения переменных программы исодержимое областей памяти, занятых программой;изменять текст отлаживаемой программы (с помощью тектсового редактора)и продолжать отладку без полной перекомпиляции.76Первоначально отладчики выполнялись в виде автономных программныхкомпонентов и представляли собой двоичные отладчики.
Такое название возникло из-затого, что они работали с двоичным представлением программ, в точностисоответствующим тому представлению, которое имеют программы, исполняемыеаппаратурой.Символьные отладчики позволяют вести отладку в терминах исходного языка, анаибольшую отдачу от них удается получать в тех системах программирования, гдесимвольные отладчики интегрированы в общую среду разработки программ.
Внастоящее время отладчикам поддержка оказывается, как системой программирования,так и аппаратурой вычислительных систем, в системы команд которых обычновводятся специальные команды, облегчающие работу отладчиков.В интегрированных средах разработки символьные отладчики получиливозможность более тесного взаимодействия с другими компонентами системпрограммирования, прежде всего с текстовыми редакторами, компиляторами иредакторами связей. От текстовых редакторов требуется помощь при расстановке точекостановов и определении деления текста на отдельные строки при пошаговомисполнении, от компиляторов и редакторов связей потребовалась возможностьпредоставлять отладчикам доступ к таблицам имен и адресов, к описаниям областейвидимости. В интегрированных системах таблицы компилятора не уничтожаются послезавершения компиляции, а сохраняются и используются в процессе отладкинепосредственно.
Многие интегрированные отладчики позволяют проводитьредактирование текста программы прямо в процессе отладки, что подразумевает ещеболее тесное взаимодействие текстовых редакторов, компиляторов и отладчиков.Современные отладчики позволили существенно повысить качестворазрабатываемого программного обеспечения, однако полностью проблему наличияошибок в программах они не решили. Именно поэтому на фазе разработкипрограммных комплексов обязательно проводятся мероприятия по тестированиюпрограмм, которое представляет собой процесс сравнения результатов работыпрограмм с заранее рассчитанными результатами выполнения тестовых примеров. Вотличие от отладки тестирование не выявляет причины дефектов в программах, а лишьобнаруживает эти дефекты, которые связаны с несоответствием программы исходнымтребованиям и спецификациям.Результатом тестирования является вовсе не доказательство отсутствия ошибокв программе.
Единственное, что можно утверждать, это, что все выявленные на данномкомплекте тестов ошибки исправлены, а других ошибок не обнаружено.Стратегия тестирования, или методы тестирования — это систематическиеметоды, используемые для отбора тестов, которые должны быть включены в тестовыйкомплект. Стратегия является эффективной, если тесты, включенные в нее, с большойвероятностью обнаружат ошибки тестируемого объекта. Эффективность стратегиизависит от комбинации природы тестов и природы ошибок, на поиск которых эти тестынаправлены.
Так как программа изменяется при исправлении ошибок и росте еефункциональности, типы ошибок, находимые в ней, меняются со временем, и,следовательно, меняется эффективность стратегии. Теоретически возможно, чтостратегия по отношению к специфическим программам совершенствуется во времени,на самом деле эффективность большинства стратегий со временем убывает.Стратегия поведенческого теста основана на технических требованиях.Например: тест всех характеристик, упомянутых в спецификации, выполнение всех77тестов, вытекающих из требований к программам и т. д. Тестирование, выполняемое спомощью стратегии поведенческого теста, называется поведенческим тестированием.Поведенческое тестирование называется также тестированием черного ящика.
Дляповеденческого тестирования также используется термин функциональноетестирование. При поведенческом тестировании (в принципе, но не на практике) необязательно знать, как объект сконструирован.Стратегия структурного теста определяется структурой тестируемогообъекта. Например: выполнение каждого оператора программы по меньшей мере одинраз, выполнение каждой ветви программы по меньшей мере один раз, использованиевсех объектов данных, выполнение каждой команды объектной программы,полученной при компиляции. Тестирование, выполненное с помощью стратегииструктурного теста, называется также тестированием прозрачного ящика илитестированием белого ящика.
Стратегия структурного теста требует полного доступа кструктуре объекта — то есть к исходной программе.Стратегия гибридного теста является комбинацией поведенческой иструктурной стратегий. Поведенческая, структурная и гибридная стратегии непротиворечат друг другу, и ни про одну из них нельзя сказать, что она лучше других.Модули и низкоуровневые компоненты часто тестируются с помощью структурнойстратегии. Большие компоненты и системы в основном тестируются с помощьюповеденческой стратегии.
Гибридная стратегия полезна на всех уровнях. Не существуетлучшей стратегии, так как полезность стратегии зависит от природы тестируемогообъекта, природы ошибок объекта и уровня знаний о программе.Тестирование проводится не только на той стадии разработки программ, котораяспециально для этого предназначена, но и на предшествующих стадиях – приавтономной отладке программ, еще до объединения их в единый программныйкомплекс. Такое тестирование следует называть автономным. Его обычно проводятсами разработчики, которые проверяют точное соответствие программы выданной имспецификации. Автономное тестирование детально проверяет каждый разработанныйпрограммный компонент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
