Основные принципы структурного программирования. Тестирование, анализ и отладка программы. Корректность программы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ 2

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА 1. СПОСОБЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 7

1.1. Качество программного обеспечения и его составляющие 7

1.2. Основные направления обеспечения качества приложений 10

1.3. Структурное программирование 11

1.3.1. Предпосылки появления структурного программирования 11

1.3.2. Принципы структурного программирования 13

1.3.3. Базовые структуры программ 14

1.3.4. Взаимодействие основной программы и подпрограммы 16

1.4. Заключение 17

ГЛАВА 2. ТЕСТИРОВАНИЕ, АНАЛИЗ И ОТЛАДКА ПРОГРАММЫ 18

2.1. Основные термины 18

2.2. Принципы тестирования 19

2.3. Основные классификации видов тестирования 20

2.3.1. Классификация по возможности доступа к коду программы 21

2.3.2. Классификация по степени автоматизации тестов 21

2.3.3. Классификация по уровню детализации приложения 21

2.3.4 Классификация по принципам работы с приложением 22

2.3.5. Классификация тестирования производительности 22

2.4. Отладка программ 23

2.4.1. Использование отладочных операторов 23

2.4.2. Логирование 24

2.4.3. Встроенные отладчики интегрированных средств разработки 24

2.4.4. Анализ результатов тестирования и отладочной информации 25

2.5. Корректность программ 27

2.6. Заключение 27

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРИРОВАННОЙ ПРОГРАММЫ НА ЯЗЫКЕ ВЫСОКОГО УРОВНЯ ДЛЯ ДЕМОНСТРАЦИИ ПРОЦЕССОВ ОТЛАДКИ ТЕСТИРОВАНИЯ И ЛОГИРОВАНИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 28

3.1. Задание для создания программы 28

3.2. Код основной программы и подпрограмм с ошибками 28

3.3. Разработка и функционирование класса модульного тестирования 30

3.4. Подключение и настройка библиотеки тестирования 32

3.5. Примеры работы отладчика 34

3.6. Заключение 34

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35

ЛИТЕРАТУРА 36

ВВЕДЕНИЕ

Современное программное обеспечение обладает большим списком особенностей, которые крайне затрудняют его разработку. Основными элементами этого списка являются: сложность описания работы приложений, большое количество функций и процессов, которые приложения должны реализовывать, большое количество и сложные взаимосвязи между элементами из которых состоит приложение, необходимость интеграции существующих и вновь разрабатываемых приложений, функционирование приложения в неоднородной среде на нескольких аппаратных платформах.

Кроме того, промышленная разработка программного обеспечения уже давно ведется не программистами — одиночками, а целыми группами специалистов, обладающих различным опытом и квалификацией в области программирования. При этом важнейшими задачами, которые встают перед разработчиками, является качество программного обеспечения и скорость его разработки.

Надо заметить, что проблемы качества и скорости разработки приложений возникли далеко не в настоящее время, а еще в 60-х, 70-х годах прошлого столетия, на заре программирования, когда компьютеры стали «приходить» из университетских лабораторий на службу бизнесу.

Первым крупным шагом к решению проблем качества и скорости разработки стал переход от стихийного программирования к структурному подходу в разработке программ. Этот переход повлиял не только на сам процесс программирования, но и на эволюцию языков программирования, а также на инструменты разработки программ.

После внедрения структурного подхода стала возможна групповая разработка приложений, когда над отдельными модулями приложения одновременно могли трудиться различные программисты. Это позволило значительно сократить время разработки информационных систем. Принципы структурного подхода не теряют актуальности и в настоящее время. Объектно-ориентированное программирование многое позаимствовало у структурного подхода и, по-сути, является продолжением его идей.

Для обеспечения высокого качества программного обеспечения используются методы тестирования, анализа и отладки программного кода. Структурный подход также значительно упростил эти важнейшие стадии разработки программного обеспечения. Но, по некоторым данным (10) тестирование, анализ и отладка приложений до сих пор занимают значительную долю от всего процесса разработки программного обеспечения, что подтверждает необходимость освоения навыков анализа тестирования и отладки для будущего специалиста-программиста.

В индустрии программного обеспечения уже давно существует отдельная профессия — тестировщик. Современные инструменты разработки (11) позволяют значительно упростить отладку и сделать тестирование гармоничной частью всей разработки. Некоторые технологии программирования вообще позиционируются на утверждении «разработка через тестирование», когда сначала специалисты-тестировщики разрабатывают комплекс тестов, соответствующих функционалу определенному в техническом задании, а уже затем программисты пишут непосредственно программные модули, удовлетворяющие разработанным тестам (1).

В настоящее время, большие успехи имеют место в разделе науки, который занимается математическим доказательством корректности и верификации программ.

Таким образом, объектом исследования данной работы являются некоторые способы обеспечения качества программного обеспечения разработанного на языках высокого уровня, а предметом исследования принципы структурного программирования, тестирование, анализ и отладка компьютерных программ.

Целью работы является изучение принципов структурного программирования, методов тестирования, отладки программ. Для достижения этой цели требуется рассмотреть особенности структурного программирования, осуществить обзор современных методов тестирования и способов отладки программного обеспечения с разработкой демонстрационной программы, а также рассмотреть возможности верификации программного обеспечения.