Карасев Дмитрий Сергеевич – студент Казанского национального исследовательского технологического университета. (г.Казань)
Аннотация: В статье рассматриваются способы проверки программного кода на ошибки, виды ошибок и способы их решения. Говорится о том, какой должна быть программа, отвечающая требованиям, предъявляемым к коду промышленного качества.
Ключевые слова: программный код, проектирование, синтаксис, семантические ошибки, тестирование.
Хорошие программисты, благодаря тактическим приемам, пишут отличный надежный код. Они знают, как бороться с суровой действительностью фабрики программ и писать код, который выдержит вихрь перемен.
Код бывает разным. Он пишется для разных ситуаций, это может быть сетевое приложение, пользовательское, программное обеспечение для станков с программным управлением или для встраиваемых систем. В любом случае для надежной и точной работы требуется правильный и проверенный код. Он не только должен соответствовать требованиям к надежности, но и быть доступным для понимания специалистов этой области.
Встраиваемые системы существенно отличаются от компьютеров общего применения. У таких систем существуют специфические проблемы, которые должны быть решены разработчиком встраиваемой системы на начальном этапе проектирования.
Встраиваемая система должна работать в реальном масштабе времени, подразумевается, что система должна производить определенные вычисления за строго определенные временные интервалы. Если система не может произвести необходимые вычисления за отведенный временной интервал, то в лучшем случае объект управления будет работать с низкими техническими характеристиками, а в худшем случае будет создана аварийная ситуация. Как пример можно привести работу антиблокировочной системы в автомобиле, когда система должна опросить датчики состояния каждого из четырех колес и выработать необходимые сигналы для приводов тормозов в течение нескольких миллисекунд.
Существует множество языков и систем, с помощью которых проектируются и создаются программы. Во время создания или написания программы не может быть уверенности в том, что код будет работать идеально. Ошибки могут возникнуть «на ровном месте». Их количество связано с объемом и скоростью написания кода. Чем больше программа и чем быстрее она создается, тем больше появляется ошибок.
Ошибки, сделанные в программе, можно разделить на два типа: синтаксические и семантические. Синтаксические ошибки возникают при нарушении правил записи программы на выбранном языке программирования. Современные компиляторы хорошо выявляют такие ошибки и выводят на экран сообщения о типе ошибки и месте ее обнаружения. Эти сообщения позволяют быстро найти место ошибки и исправить ее. [1]
Синтаксические ошибки обнаруживаются и устраняются довольно легко после нескольких запусков программы. Без исправления этих ошибок программа просто не будет работать. Гораздо труднее исправить семантические ошибки – ошибки в алгоритме работы программы.
Примером семантической ошибки может служить неправильная расстановка скобок в выражении. Компилятор может проверить парность скобок, но если число открывающихся скобок совпадает с числом закрывающихся скобок, то компилятор не сможет сказать, правильно ли они расставлены. Существует еще одна распространенная ошибка, не обнаружимая компилятором, возникает она из-за неправильной расстановки или отсутствия фигурных скобок.
Еще труднее найти ошибки в алгоритме решения задачи. Они могут накапливаться понемногу от оператора к оператору. Появление таких ошибок отследить трудно. Лучшим решением является проверка самого алгоритма на правильность.
Получив результаты, близкие к предполагаемым, можно сделать заключение, что программа работает правильно, и передать ее в эксплуатацию. Но перед этим решением необходимо провести тестирование программы. Тщательно подобранные тесты позволят отличить правдоподобные значения от неправильных результатов. Лучше всего использовать несколько наборов тестов так, чтобы точнее выявить дефекты программы. [2]
Легко написать код, который почти всегда работает. Но стоит подать на вход необычное значение, как программа дает сбой. Правильный же код дает всегда точные и надежные результаты. Поэтому важность тестирования очень велика.
Нельзя не затронуть тему важности проектирования. Во время проектирования нужно помнить несколько моментов, которыми нельзя пренебрегать. Программу нужно продумывать. Код должен быть таким, чтобы в нем можно было просто разобраться, он должен быть доступным. Такой код легче реализовать и сопровождать. Конструирование простой программы без недостатков труднее, чем необдуманной и сложной в понимании и реализации. На протяжении всего времени проектирования и написания кода ведется проверка решений, выявляются проблемы и ошибки, проводится поиск их решений. Не только написание кода является важным моментом в создании программы. Перед тем как приступать к непосредственному написанию кода, нужно составить понятный проект. Планирование уже на этапе написания кода не допустимо. Хорошо подготовленный и продуманный проект позволит избежать хаоса в коде.
В заключении нужно сказать, что при написании программы, создании приложения или программировании процессов необходимо стремиться к созданию хорошего правильного кода, который будет надежен, эффективен и доступен специалистам этой области. Код промышленного качества не приведет к аварийному завершению и не выдаст неправильный результат. Он также будет удовлетворять и другим требованиям, таким как защищенность потоков, синхронизация и реентерабельность.
Список литературы:
1. Гудлиф П. Ремесло программиста. Практика написания хорошего кода.: Символ-Плюс, 2009 г.
2. Хабибуллин И.Ш.. Программирование на языке высокого уровня. C/C++.: БХВ-Петербург, 2006 г.