Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Bài 9: Gỡ lỗi và kiểm thử

Trịnh Thành Trung (ThS)

[email protected]u.vn

Bài 9

GỠ LỖI VÀ KIỂM THỬ

Nội dung

1. Gỡ lỗi

2. Kiểm thử

1.

Gỡ lỗi

Debug

Gỡ rối

Debug

▪ Gỡ rối là gì?

▫ Khi chương trình bị lỗi, gỡ rối là các công việc cần làm để làm

cho chương trình dịch thông, chạy thông

▫ Thật không may, gỡ rối luôn là thao tác phải làm khi lập trình,

thao tác này rất tốn kém

▪ Cách tốt nhất vẫn là phòng ngừa

▫ Khi bắt đầu gỡ rối chương trình, bạn đã biết là chương trình

không chạy.

▫ Nếu bạn biết lý do tại sao chương trình không chạy, bạn có thể

sửa được chương trình cho nó chạy

▫ Nếu bạn hiểu chương trình của bạn, bạn sẽ có ít sai lầm và dễ

dàng sửa chữa sai sót hơn. Bí quyết là viết mã đơn giản, hiệu quả,

chú thíclýh.hợp

Gỡ rối

Debug

▪ Đối với mã nguồn, tiêu chí nào quan trọng hơn: rõ ràng hay

chính xác?

▫ Nếu mã nguồn rõ ràng, bạn có thể làm cho chương trình trở nên

chính xác.

▫ Bạn có chắc là làm cho chương trình trở nên chính xác nếu nó

không rõ ràng hay không?

▪ Nếu chương trình được thiết kế với cấu trúc tốt, được viết

bằng phong cách lập trình tốt và áp dụng các kỹ thuật viết

chương trình hiệu quả, bẫy lỗi thì chi phí cho việc gỡ rối sẽ

được giảm thiểu.

Tìm kiếm và

gỡ rối

▪ Khi có lỗi, ta thường đổ cho trình dịch, thư viện hay bất cứ

nguyên nhân khách quan nào khác… tuy nhiên, cuối cùng thì

lỗi vẫn là lỗi của chương trình, và trách nhiệm gỡ rối thuộc về

LTV

▪ Phải hiểu vấn đề xuất phát từ đâu thì mới giải quyết được:

▫ Lỗi xảy ra ở đâu? Hầu hết các lỗi thường đơn giản và dễ tìm.

Hãy khảo sát các đầu mối và cố gắng xác định được đoạn mã

nguồn gây lỗi

▫ Lỗi xảy ra như thế nào? Khi đã có một số thông tin về lỗi và nơi

xảy ra lỗi, hãy suy nghĩ xem lỗi xảy ra như thế nào

▫ Đâu là nguyên nhân gây lỗi? Suy luận ngược trở lại trạng thái

của chương trình để xác định nguyên nhân gây ra lỗi

Gỡ rối liên quan đến việc suy

luận lùi, giỗng như phá án. Một

số vấn đề không thể xảy ra và chỉ

có những thông tin xác thực mới

đáng tin cậy. Phải đi ngược từ kết

quả để khám phá nguyên nhân.

Khi có lời giải thích đầy đủ, ta sẽ

biết được vấn đề cần sửa và có

thể phát hiện ra một số vấn đề

khác

“

Debugging

Heuristic

Debugging Heuristic

Áp dụng khi nào

Build-time (dịch)

(1) Hiểu các thông báo lỗi (error messages)

(2) Nghĩ trước khi viết lại chương trình

(3) Tìm kiếm các lỗi (bug) hay xảy ra

(4) Divide and conquer

(5) Viết thêm các đoạn mã kiểm tra để

chương trình tự kiểm tra nó

Run-time (chạy)

(6) Hiện thị kết quả

(7) Sử dụng debugger

(8) Tập trung vào các lệnh mới viết / mới viết

lại

Hiểu

các thông báo lỗi

▪ Gỡ rối khi dịch (build-time) chương trình dễ hơn gỡ rối khi

chạy chương trình nếu LTV hiểu được các thông báo lỗi

▪ Một số thông báo lỗi đến từ preprocessor

#include <stdioo.h>

int main(void)

Gõ sai tên file cần gọi

/* Print "hello, world" to stdout and

return 0.

Thiếu dấu */

{

printf("hello, world\n");

return 0;

}

$ gcc217 hello.c -o hello

hello.c:1:20: stdioo.h: No such file or directory

hello.c:3:1: unterminated comment

hello.c:2: error: syntax error at end of input

Hiểu

các thông báo lỗi

▪ Một số thông báo lỗi đến từ compiler

#include <stdio.h>

int main(void)

/* Print "hello, world" to stdout and

return 0. */

{

Sai từ khóa

printf("hello, world\n")

retun 0;

}

$ gcc217 hello.c -o hello

hello.c: In function `main':

hello.c:7: error: `retun' undeclared (first use in this function)

hello.c:7: error: (Each undeclared identifier is reported only once

hello.c:7: error: for each function it appears in.)

hello.c:7: error: syntax error before numeric constant

Hiểu

các thông báo lỗi

▪ Một số thông báo lỗi đến từ linker

Sai tên hàm

được gọi

#include <stdio.h>

int main(void)

/* Print "hello, world" to stdout and

return 0. */

{

prinf("hello, world\n")

return 0;

}

Compiler warning (not error): prinf()

được gọi trước khi khai báo

Linker error: không tìm thấy

định nghĩa hàm prinf()

$ gcc217 hello.c -o hello

hello.c: In function `main':

hello.c:6: warning: implicit declaration of function `prinf'

/tmp/cc43ebjk.o(.text+0x25): In function `main':

: undefined reference to `prinf'

collect2: ld returned 1 exit status

Việc thay đổi mã nguồn không

hợp lý có thể gây ra nhiều vấn

đề hơn là để nguyên không thay

đổi gì, do đó phải luôn suy nghĩ

trước khi làm

“

Suy nghĩ

trước khi viết

▪ Gỡ rối ngay khi gặp

▫ Khi phát hiện lỗi, hãy sửa ngay, đừng để sau mới sửa, vì có thể

lỗi không xuất hiện lại (do tình huống)

▫ Cân nhắc: việc sửa chữa này có ảnh hưởng tới các tình huống

khác hay không ?

▪ Quan sát lỗi từ góc độ khác

▫ Viết đoạn mã nguồn gây lỗi ra giấy

▸ Đừng chép hết cả đoạn không có nguy cơ gây lỗi, hoặc in toàn bộ

code ra giấy in => phá vỡ cây cấu trúc

▫ Vẽ hình minh họa các cấu trúc dữ liệu

▸ Nếu mà giải thuật làm thay đổi CTDL, vẽ lại hình trước khi viết lại

giải thuật

▫ Đọc trước khi gõ vào

▸ Đừng vội vàng, khi không rõ điều gì thực sự gây ra lỗi và sửa

khôncghđỗú s n ẽ g có nguy cơ gây ra lỗi khác

Suy nghĩ

trước khi viết

▪ Tạm dừng viết chương trình

▫ Khi gặp vấn đề, khó khăn, chậm tiến độ, lập tức thay đổi công

việc => rút ra khỏi luồng quán tính sai lầm …

▫ Bỏ qua đoạn chương trình có lỗi

▫ Khi nào cảm thấy sẵn sàng thì chữa

▪ Giải thích logic của đoạn mã nguồn:

▫ Cho chính bạn

▸ Tạo điều kiện để suy nghĩ lại

▫ Cho ai khác có thể phản bác

▸ Extrem programming : làm việc theo cặp, pair programming,

người này LT, người kia kiểm tra, và ngược lại

▫ Cho cái gì đó không thể phản bác (cây, cốc trà đá, gấu bông…)

▸ Tạo điều kiện củng cố suy luận của mình

Tìm các lỗi

tương tự

switch (i) {

int i;

…

scanf("%d", i);

case 0:

…

/* missing break */

case 1:

…

char c;

…

break;

…

c = getchar();

}

if (i = 5)

while (c = getchar() != EOF)

…

Tips: nếu đặt chế độ cảnh báo

if (5 < i < 10)

if (i & j)

…

(warnings) khi dịch thì hầu hết

các lỗi kiểu này sẽ được phát

hiện

Tìm các lỗi

tương tự

▪ Khi gặp vấn đề, hãy liên tưởng đến những trường hợp

tương tự đã gặp

▫ Vd1 :

int n; scanf(“%d”,n); ?

▫ Vd2 :

int n=1; double d=PI;

printf(“%d %f \n”,d,n); ??

▪ Không khởi tạo biến (với C) cũng sẽ gây ra những lỗi khó

lường.

Tìm các lỗi

tương tự

▪ Làm cho lỗi xuất hiện lại

▫ Cố gắng làm cho lỗi có thể xuất hiện lại khi cần

▫ Nếu không được, thì thử tìm nguyên nhân tại sao lại không làm

cho lỗi xuất hiện lại

1. Array as a parameter handled improperly –

Tham số mảng được xử lý không đúng cách

2. Array index out of bounds – Vượt ra ngoài

phạm vi chỉ số mảng

{C/C++}

3. Call-by-value used instead of call-by

reference for function parameters to be

modified – Gọi theo giá trị, thay vì gọi theo

tham chiếu cho hàm để sửa

4. Comparison operators misused – Các toán tử

so sánh bị dùng sai

5. Compound statement not used - Lệnh phức hợp

không được dùng

6. Dangling else - nhánh else khong hợp lệ

7. Division by zero attempted - Chia cho 0

8. Division using integers so quotient gets

truncated – Dùng phép chia số nguyên nên phần

thập phân bị cắt

9. Files not closed properly (buffer not

flushed) - File không được đóng phù hợp (

buffer không bị dẹp)

10. Infinite loop - lặp vô hạn

11. Global variables used – dùng biến tổng thể

12. IF-ELSE not used properly – dùng if-else

không chuân

13. Left side of assignment not an L-value -

phía trái phép gán không phải biến

14. Loop has no body – vòng lặp không có thân

15. Missing "&" or missing "const" with a

call-by-reference

{C/C++}

function parameter – thiếu dấu & hay từ khóa

const với lời gọi tham số hàm theo tham chiếu

16. Missing bracket for body of function or

compound statement – Thiếu cặp {} cho thân của

hàm hay nhóm lệnh

17. Mission reference to namespace - Thiếu

tham chiếu tới tên miền

18. Missing return statement in a value-

returning function – Thiếu return

19. Missing semi-colon in simple statement,

function prototypes, struct definitions or

class definitions – thiếu dấu ; trong lệnh

đơn …

20. Mismatched data types in expressions –

kiểu dữ liệu không hợp

21. Operator precedence misunderstood - Hiểu

sai thứ tự các phép toán

22. Off-by-one error in a loop – Thoát khỏi

bởi 1 lỗi trong vòng lặp

23. Overused (overloaded) local variable names

- Trùng tên biến cục bộ

{C/C++}

24. Pointers not set properly or overwritten

in error – Con trỏ không được xác định đúng

hoặc trỏ vào 1 vị trí không có

25. Return with value attempted in void

function – trả về 1 giá trị trong 1 hàm void

26. Undeclared variable name – không khai báo

biến

27. Un-initialized variables – Không khởi tạo

giá trị

28. Unmatched parentheses – thiếu }

29. Un-terminated strings - xâu không kết

thúc, thiếu "

30. Using "=" when "= =" is intended or vice

versa

31. Using "&" when "&&" is intended or vice

versa

32. "while" used improperly instead of "if" –

while được dùng thay vì if

Bài giảng Kỹ thuật lập trình - Bài 9: Gỡ lỗi và kiểm thử - Trịnh Thành Trung