НН Трушин Информатика (стр. 16 из 37)

Процесс отладки состоит в многократной последовательности действий по обнаружению, локализации и исправлению ошибок. Общая схема процесса разработки и отладки программы приведена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Схема процесса разработки и отладки программы

Возникающие в программе ошибки можно подразделить на два вида: синтаксические, появление которых вызвано нарушением правил записи операторов языка программирования, и семантические (смысловые), вызывающие ошибки при выполнении.

Большинство синтаксических ошибок выявляются транслятором, который производит поиск таких ошибок и в случае их обнаружения выдает сообщение, показывающее вид ошибки и место ее расположения.

Выявление семантических ошибок является более сложным и трудоемким процессом. При выполнении программы могут возникнуть следующие ситуации, вызванные присутствием в программе семантических ошибок:

• программа работает, но выдает неверные результаты либо не все предусмотренные результаты;

• программа повторяет одну и ту же последовательность действий ("зацикливается");

• выполнение программы внезапно прекращается (переполнение

разрядной сетки, деление на ноль, защита памяти и другие); программа не выдает никакого результата.

Семантические ошибки устраняются посредством выполнения программы с использованием специально подобранных исходных данных, для которых известен правильный ответ. Отладка программы на этапе выполнения может потребовать вывода промежуточных результатов вычислений; для этого в программу временно вводятся дополнительные операторы вывода. Такие дополнительные операторы называются отладочными. Другой способ отладки выполняющейся программы называется трассировкой и заключается в выводе информации о последовательности выполнения операторов программы и подпрограмм. Трассировка позволяет проверить правильность выполнения разветвлений алгоритма.

Современные системы программирования имеют, как правило, в своем составе специальную программу – отладчик, которая помогает программисту в осуществлении указанных методов отладки.

После того как программа становится работоспособной, проводится ее тестирование. Тестирование программы – это проверка правильности ее работы во всем диапазоне допустимых исходных данных. Из-за большого числа возможных сочетаний исходных данных провести полное тестирование сложной программы часто невозможно. Поэтому в длительно эксплуатируемой программе время от времени обнаруживаются какие-либо ошибки, и для коммерчески распространяемых программ необходима организация их сопровождения во время эксплуатации. В процессе сопровождения программы, во-первых, устраняются ранее не выявленные ошибки; и, во-вторых, в программу вносятся изменения, повышающие ее качество.

6. ОСНОВЫ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ TURBO PASCAL

6.1. Основные приемы работы с системой программирования

Turbo Pascal

6.1.1. Состав системы программирования Turbo Pascal

Система Turbo Pascal для персональных компьютеров типа IBM PC широко применяется для обучения программированию в учебных заведениях. Она была разработана американской фирмой Borland International в период с 1983 по 1992 годы. Было последовательно выпущено несколько версий этой системы: 3.0, 4.0, 5.0, 5.5, 6.0 и 7.0. Начиная с версии 5.5 в язык Turbo Pascal были включены средства объектно-ориентированного программирования. После 1992 года на основе системы Turbo Pascal были созданы системы объектно-ориентированного программирования Borland Pascal и Delphi.

Система программирования Turbo Pascal является достаточно сложным программным комплексом. Ее основу составляют следующие компоненты:

- текстовый редактор – предназначен для ввода и редактирования текста программы на языке Паскаль;

- транслятор – предназначен для перевода исходной программы на языке Паскаль в последовательность машинных команд;

- библиотека стандартных подпрограмм – состоит из файлов типа *.tpl и *.tpu, в которых содержатся процедуры и функции, реализующие стандартные вычислительные и логические алгоритмы;

- отладчик – предназначен для облегчения поиска семантических ошибок в разрабатываемой программе;

- система помощи – содержит краткие сведения о системе программирования Turbo Pascal и операторах языка Turbo Pascal. Справочная информация хранится в файле turbo.hlp.

Указанные компоненты объединяются в единое целое при помощи интегрированной среды программирования (IDE – Integrated Development

Environment), иначе называемой оболочкой. Наличие оболочки существенно облегчает работу программиста с различными составными частями системы программирования и автоматизирует процессы трансляции, компоновки, отладки и выполнения программ. Схема взаимодействия компонентов системы программирования Turbo Pascal представлена на рис. 6.1.

Перед запуском системы программирования Turbo Pascal необходимо определить, на каком накопителе компьютера (C:, D:, E: и т.д.) и в каком каталоге размещены файлы системы. Обычно эти файлы располагаются в каталоге с примерным наименованием TP6, TP7, PASCAL. Центральным программным файлом системы является turbo.exe. В качестве параметра для программы turbo.exe в командной строке можно указать имя файла с текстом программы, например (расширение имени pas можно не указывать):

E:\TP7\>turbo react.pas .

Рис. 6.1. Схема взаимодействия компонентов системы программирования

Turbo Pascal

После запуска программы turbo.exe на экране монитора появится окно оболочки системы Turbo Pascal (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Окно оболочки системы программирования Turbo Pascal 7.0

6.1.2. Управление окнами

Управлять оболочкой системы программирования Turbo Pascal можно при помощи меню, функциональных клавиш и "мыши". Вход в меню происходит после нажатия функциональной клавиши F10 либо следует установить курсор "мыши" в строку меню и нажать левую кнопку "мыши". Перемещаться по пунктам меню можно с помощью "мыши" или клавиш управления курсором. Выбор конкретного пункта в меню производится либо нажатием левой кнопки "мыши", либо клавиши Enter, либо одновременным нажатием клавиши Alt и клавиши выделенной красным цветом буквы наименования пункта, например, Alt+F для выбора пункта File.

Оболочка системы Turbo Pascal является многооконной и позволяет одновременно работать с несколькими объектами (файлами). При этом только одно окно (самое верхнее) всегда является активным. Остальные окна (нижние) в это время остаются пассивными (нерабочими). Схема многооконного интерфейса представлена на рис. 6.3. Отметим, что все свои сообщения система Turbo Pascal выдает только на английском языке.

Окна можно циклически переключать между собой с помощью функциональной клавиши F6 или комбинации клавиш Shift+F6. Для этих же целей можно использовать пункты меню Window-Next или Window-Previous соответственно. Если установить курсор "мыши" на видимое окно и нажать на левую кнопку "мыши", то это окно станет активным. С помощью комбинации клавиш Alt+0 (соответствующие пункты меню Window-List…) можно вывести на экран список всех открытых окон, в котором можно выбрать требуемое окно, чтобы сделать его активным.

Рис. 6.3. Пример многооконного интерфейса

С помощью функциональной клавиши F5 или пунктов меню Window-Zoom можно распахнуть окно на весь экран. Повторное нажатие клавиши F5 приведет окно к исходному размеру. Эти процедуры также можно выполнить с помощью "мыши", установив курсор "мыши" на кнопку сворачивания-разворачивания окна и затем нажав на левую кнопку "мыши".

В верхней границе каждого окна расположен его заголовок. Для программ на языке Паскаль в заголовке указано имя файла с программой, например, react.pas. Редактор автоматически присваивает файлам по умолчанию имена типа NONAME00.PAS, NONAME01.PAS и т.д. Для окон специального назначения в заголовке приводятся их наименования, например: Help (помощь), Output (вывод результата), Window List (список окон) и другие.

Окна можно перемещать по экрану. Для этого следует установить курсор "мыши" на верхнюю границу окна, нажать на левую кнопку "мыши" и с нажатой кнопкой перемещать "мышь". С клавиатуры эта операция выполняется таким образом: нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+F5, после чего клавишами перемещения курсора переводим окно в нужное место. Для фиксации выбранного положения окна следует нажать клавишу Enter.

Для изменения размера окна следует установить курсор "мыши" в правый нижний угол окна, нажать на левую кнопку "мыши" и с нажатой кнопкой перемещать "мышь". С клавиатуры эта операция выполняется следующим образом: нажимаем комбинацию клавиш Ctrl+F5, нажимаем клавишу Shift, далее клавишами перемещения курсора меняем размер окна, после чего нажимаем клавишу Enterдля фиксации размера окна.

Процедуры перемещения окна и изменения его размера можно выполнить и с помощью пунктов меню Window-Size/Move.

Комбинация клавиш Alt+F3 позволяет закрыть окно. Эту же процедуру можно сделать с помощью пунктов меню Window-Close либо установив курсор "мыши" на кнопку закрытия окна и нажав на левую кнопку "мыши".

Вызов справочной подсистемы происходит после нажатия функциональной клавиши F1. С помощью комбинации клавиш Shift+F1 можно обратиться к справочнику по всем зарезервированным словам системы программирования и языка программирования Паскаль. Указанные действия можно также выполнить с помощью пунктов меню Help-Contents и Help-Index соответственно.