что такое баг в коде

Отчеты о багах

После ручного закрытия приложения в диалоговом окне пользователя появляется автоматический отчет для разработчика, именуемый » bug report» (отчет об ошибке). При автоматическом завершении сеанса работы приложения появляется окно » crash report» (отчет об аварийном завершении).

Только программисты знают, что такое баг, как его локализовать, отладить и протестировать приложение.

Происхождение термина

Также термин «баги» применялся во времена Второй мировой войны. Тогда только военные знали, что такое баг, называя условно этим термином неполадки в работе радарной электроники.

Классификация багов

В отношении этапов программирования ошибки разделяют на следующие группы:

По своему объему баги бывают:

В зависимости от времени баги бывают:

Многим известно слово баг (англ. bug — жук), которым называют ошибки в программах. Однако баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданный результат работы. Также есть и другие термины: ворнинг, исключение, утечка.

В этой статье мы на примере C++ разберём, что же значат все эти слова и как эти проблемы влияют на эффективность программы.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Ошибки в программировании

Словом «ошибка» (англ. error) можно описать любую проблему, но чаще всего под ним подразумевают синтаксическую ошибку — некорректно написанный код, который даже не скомпилируется:

Компилятор тут же скажет, что в коде ошибка и скорее всего не хватает запятой или точки с запятой.

Также существуют ворнинги (англ. warning — предупреждение). Они не являются ошибками, поэтому программа всё равно будет собрана. Вот пример:

Предупреждения не являются чем-то критичным, но могут иметь негативные последствия. Например, ваша программа будет использовать больше памяти, чем должна. Так как C++ нужен в том числе и для разработки высоконагруженных систем, этого допускать нельзя.

После восклицательного знака в треугольнике — количество предупреждений

Третий вид ошибок — ошибки сегментации (англ. segmentation fault, сокр. segfault, жарг. сегфолт). Они возникают, если программа пытается записать что-то в ячейку, недоступную для записи. Например:

Вот результат работы такого кода:

Баги в программах

Мы выяснили, что баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданное поведение программы или результат такого поведения. Баги могут быть чем-то забавным или неприятным. Например, как в играх:

Но они могут привести и к более серьёзным последствиям. Если неправильно спроектировать работу многопоточного приложения, то потоки будут постоянно опережать друг друга. Например, сообщение об ошибке из одного потока может опоздать на миллисекунду, из-за чего второй поток подумает, что никакой ошибки не было, и продолжит работу.

Если ваш код приводит в действие какое-нибудь потенциально опасное устройство, то ценой такой ошибки может быть чья-нибудь жизнь. Такое случилось с кодом для аппарата лучевой терапии Therac-25 — как минимум два человека умерло и ещё больше пострадали из-за превышения дозы радиации.

Исключения в программах

Также во время работы программы могут возникать ситуации, которые мешают корректной работе программы. Например, если вы просите пользователя ввести число, а он вводит строку.

Конвертировать введённое значение не всегда возможно, поэтому функция, которая занимается преобразованием, «выбрасывает» исключение (англ. exception). Это специальное сообщение говорит о том, что что-то идёт не так.

Если разработчик не описывает логику работы программы при вы выбрасывании исключения, то программа аварийно закрывается. Подробнее мы рассказали об этом в статье про ввод и конвертацию в C++.

Одно из самых известных исключений — переполнение стека (англ. stack overflow). В честь него даже назвали сайт, на котором программисты ищут помощь в решении своих проблем.

Компилятор C++ при этом может выдать ошибку сегментации, а не сообщение о переполнении стека:

Вот аналогичный код на языке C#:

Однако сообщение в этот раз более конкретное:

В обоих случаях программа завершается, потому что не может дальше корректно работать.

Похожая ситуация — переполнение буфера (англ. buffer overflow). Она происходит, когда записываемое значение больше выделенной области в памяти.

Обратите внимание, что мы получили предупреждение об арифметическом переполнении (англ. integer overflow):

Тем не менее программа скомпилировалась. Если же такая ситуация возникнет во время вычислений, то мы можем не получить предупреждения.

Арифметическое переполнение стало причиной одной из самых дорогих аварий, произошедших из-за ошибки в коде. В 1996 году ракета-носитель «Ариан-5» взорвалась на 40-й секунде полёта — потери оценивают в 360–500 миллионов долларов.

Как избежать всех этих ошибок

К сожалению, вручную всё это заметить и исправить не получится. Однако существуют различные инструменты и технологии, которые могут помочь.

Один из таких инструментов — отладчик. Он помогает контролировать ход работы программы, чтобы отслеживать разные показатели.

Второй, более эффективный метод — unit-тесты. Они представляют из себя набор описанных ситуаций для каждого компонента программы с указанием ожидаемого поведения.

Например, у вас есть функция sum (int a, int b), которая возвращает сумму двух чисел. Вы можете написать unit-тесты, чтобы проверять следующие ситуации:

Если какой-то из этих тестов не пройден, вы узнаете об этом и сможете всё исправить. Это намного быстрее, чем проверять всё вручную.

Заключение

Ошибок существует слишком много. При этом самые опасные тяжелее обнаружить, что только усугубляет ситуацию.

Если вы хотите научиться писать качественный код и находить в нём ошибки, вы можете записаться на наш курс по разработке на C++.

Источник

Моя объединенная теория багов

Типичное распределение видов багов в программе

Первая вещь, которую я подметил с тремя типами багов, — это то, что вероятность встретить каждый из них неравномерна. Кроме вероятности различны еще сложность их поиска и исправления в коде (я уверен, что вы так же помните это по своему опыту). Мой опыт построения веб-приложений говорит о том, что больше всех распространены логические баги, за ними следуют баги связывания, и в конце — баги отображения.

Сложность обнаружения Бага

Логические баги обнаружить сложнее всего. Одна из причин состоит в том, что они проявляются только при определенных входных условиях, и поиск этих загадочных наборов или их воспроизведение сопровождается большим напряжением извилин. Баги связывания проще обнаружить, поскольку они легко воспроизводимы на большинстве независимых входных условиях. А баги отображения вы можете просто увидеть своими глазами и быстро показать, что выглядит не так.

Сложность исправления Бага

Практический опыт может показать нам, насколько сложно исправлять ошибки. Логический баг починить довольно сложно, поскольку для поиска решения вы должны понимать все пути выполнения кода. После внесения правок, мы так же должны быть уверены, что исправления не сломают уже существующую функциональность. Проблемы связывания попрвить легче, поскольку они проявляют себя с помощью exсeption’а или неверным местонахождением данных. Баги отображения сами наглядно показывают, что пошло не так, и вы сразу знаете как это исправить. Мы изначально проектируем нашу программу, учитывая частые изменения пользовательского интерфейса, и поэтому нам легче вносить подобные правки.

Как тестопригодность меняет распределение видов багов?

Так получается, что написание тестопригодного кода влияет на распределение видов багов в программе. Для тестопригодности код должен:

Следование этим правилам ведет к существенному сокращению багов связывания. В процентном отношении количество логических багов выросло, но общее количество всех багов сократилось.

Интересно отметить, что можно получить пользу от тестопригодного кода, не написав при этом ни строчки самих тестов. Подобный код — лучший код! (Когда я слышу, как люди приносят в жертву «хороший код» ради тестопригодности, то понимаю, что они совершенно не осознают, что такое на самом деле тестопригодный код)

Мы любим писать модульные тесты (unit tests)

Модульные тесты сфокусированы на логических багах. Они проверяют ваши i’ы и циклы, но не проверяют связывание напрямую (и конечно, не проверяют отображение)

Модульные тесты сфокусированы на КПТ (класс-под-тестом, CUT, class-under-test). Это важно, поскольку вы должны быть уверены, что эти тесты не встанут на пути будущего рефакторинга. Модульные тесты должны ПОМОГАТЬ рефакторингу, а не МЕШАТЬ ему. (Повторюсь: когда я слышу, как кто-то говорит, что тесты мешают рефакторингу, то полагаю, что этот человек не понимает, что такое модульный тест).

Модульные тесты напрямую не скажут, что все OK со связыванием. Они делают это неявно, путем принуждения вас к написанию тестопригодного кода.

Функциональные тесты проверяют связанность, однако это не все. Вы можете долго делать рефакторинг, если у вас много функциональных тестов ИЛИ если вы смешиваете функциональные и логические тесты.

Управление Багами

Я люблю думать о тестировании как об управлении багами (с целью от них избавится). Не все виды ошибок одинаковы, поэтому я выбираю тесты, на которых нужно сконцентрироваться. Я понял, что люблю модульные тесты. Но они должны быть хорошо сфокусированы! Если тест проверяет много классов за один проход, то я могу быть рад хорошему покрытию тестами, но на самом деле после этого сложно найти то место, которое зажгло «красный» тест. Это также может затруднить рефакторинг. Я стараюсь облегчить себе жизнь при функциональном тестировании: для меня достаточно одного теста, который доказывает правильность связывания.

Я слышу, как многие заявляют, что они пишут модульные тесты, но при ближайшем рассмотрении это оказывается смесь функциональных (проверка связывания) и модульных (логика) тестов. Это происходит, когда тесты пишутся после того, как написан код, и из-за этого он получается нетестопригодным. Нетестопригодный код ведет к появлению мокеров (от англ. «mock» — заглушка) — это тест, для которого необходимо много заглушек, а эти заглушки, в свою очередь, используют другие заглушки. Используя тесты с мокерами, вы будете мало в чем уверены. Подобные тесты работают на слишком высоком уровне абстракции, нужном для того, чтобы что-то утверждать на уровне методов. Эти тесты глубоко завязаны на реализации (это видно по наличию большого количества связей между заглушками), вследствие чего любой рефакторинг будет очень болезненным.

Источник

Баги и ошибки — как искусство

Введение

Баг или же ошибка, связанная с нарушениями в целостности программы или программного кода, в этом кратком пособии я хочу рассказать об этих странных, забавных и порой неизвестных вещах, надеюсь, что это пособие поможет вам понять, как я смотрю на этот чудесный мир ошибок и недоработок, многие воспринимают их как что-то бесящее и крайне надоедливое, с определённой стороны они все правы.

Что такое “БАГ”

В программировании баг (англ. bug — жук)— жаргонное слово, обычно обозначающее ошибку в программе или системе, которая выдает неожиданный или неправильный результат. Большинство багов возникают из-за ошибок, сделанных разработчиками программы в её исходном коде, либо в её дизайне. Также некоторые баги возникают из-за некорректной работы компилятора, вырабатывающего некорректный код. Программу, которая содержит большое число багов и/или баги, серьёзно ограничивающие её работоспособность, называют нестабильной или, на жаргонном языке, “глючной”, “глюкнутой”, “забагованной”, “бажной”, “баг (а) нутой” (англ. unstable, buggy). Термин «баг» обычно употребляется в отношении ошибок, проявляющих себя на стадии работы программы, в отличие, например, от ошибок проектирования или синтаксических ошибок. Отчет, содержащий информацию о баге, также называют отчетом об ошибке или отчетом о проблеме (англ. bug report). Отчет о критической проблеме (англ. crash), вызывающей аварийное завершение программы, называют крэш репортом (англ. crash report). «Баги» локализуются и устраняются в процессе тестирования и отладки программы. Возможны ситуации, при которых ошибки остаются во внутреннем коде или программе они могут остаться не замеченными и обнаруженными уже при тестировании или выпуске программы или игры. Такие ситуации исправляются так называемыми “патчами” (англ. patch), выпускаются они как можно скорее стараясь залатать все дыры и проблемы, когда патч готов разработчик или программист выпускает “патч ноут” (англ. Patch note) список изменений и исправлений. На этом с терминологией всё, приступим к практике.

Как выглядит баг

И как его исправить

Чаще всего их можно обнаружить на ранних стадиях разработки, например когда игра компилируется выскакивают ошибки или сообщения о неполадках, но бывает так что их можно и не заметить особенно когда было проделано много работы и ошибка не проявилась, для такого существуют тестировщики, люди которые 24 часа в сутки проверяют каждый угол на предмет ошибок, что бы при игре в условный Fallout 76 ваша игра окончательно не сломалась. Правда в конце концов люди не могут увидеть всё и для этого требуется ещё больше времени работы и труда, но даже при этом некоторые ошибки невозможно исправить, такие ошибки не критичны и ведь зачем их исправлять если это не приносит убытков, поэтому огромное количество багов не исправляются разработчиками, их исправляют игроки и просто не равнодушные люди. Эти вещи называются фиксами. Перейдём к виновнику этой книги. Самое простое это пропавшая текстура, это может быть прозрачная область или разноцветные пиксели, происходит если текстура пропала из игры. Более критичными являются ошибки в коде, прыгнул куда-то не туда и вот игра уже зависает, выдаёт ошибку и ломается, тут всё дело в том, что где-то есть сломанная частица кода, которая при активации выдаёт ошибку. Есть ошибки в тексте и звуке, к примеру вместо звука меча проигрывается звук курицы, а в субтитрах написано, что это была машина, тут играет человеческий фактор, ещё можно застрять в текстуре или сломать цепочку событий в игре. Всё исправить невозможно в силу того, что на таком уровне заметить их трудно, бывает они возникают из неоткуда, но всегда весело их находить если они не критичны.

Место без текстур в Fallout76 – источник

Творческие решения

Но у ошибок нашли хорошую соревновательную сторону, спидраны — забеги по играм на скорость, проходить игру просто это так скучно, а вот с ошибками это совсем другое дело, сократить игру в 3 раза прыгая за текстуры, профессионалам на это дело расплюснуть, разбирать спидраны я не буду всё это уже сделали за меня, хочу лишь сказать что это удивительно как люди используют ошибки и недоработки, рассчитывают всё до пикселя и всё это основано на ошибках, багах и глитчах.

Критические ситуации

За примером далеко ходить не надо, можно вспомнить лица из Assassin’s Creed Unity, проблема была вызвана несовместимостью с некоторыми видеокартами, это ошибка была исправлена в патче первого дня но оставила свой отпечаток на и так большом пласте ненависти ввиду отсутствия оптимизации и багов, вот что об этом говорит главный творческий руководитель Ubisoft Жан Жесдон:

Если вы поиграете сейчас, со всеми исправлениями, — это будет очень красивая и хорошая игра. Иными словами, вероятно, мы подлетели слишком близко к Солнцу и утратили самоконтроль.

Именно поэтому Syndicate концентрировалась на качестве, с чем команда отлично справилась. Жан Жесдон

В заключении хотел бы сказать что баги и ошибки порадили целые сегменты в разных культурах и стали большой частью игр и игровой индустрии. _DeVloPPeR_

Источник

В программировании баг (англ. bug — жук) — жаргонное слово, обычно обозначающее ошибку в компьютерной программе или системе, которая выдает неожиданный или неправильный результат. Большинство багов возникают из-за ошибок, допущенных разработчиками программы в её исходном коде, либо в её дизайне. Также некоторые баги возникают из-за некорректной работы компилятора, вырабатывающего некорректный код. Программу, которая содержит большое число багов и/или баги, серьёзно ограничивающие её работоспособность, называют нестабильной или, на жаргонном языке, «глючной», «глюкнутой», «забагованной», «бажной», «баг(а)нутой» (англ. unstable, buggy).

Содержание

Термин «баг» обычно употребляется в отношении ошибок, проявляющих себя на стадии работы программы, в отличие, например, от ошибок проектирования или синтаксических ошибок. Отчет, содержащий информацию о баге также называют отчетом об ошибке или отчетом о проблеме (англ. bug report). Отчет о критической проблеме (англ. crash), вызывающей аварийное завершение программы, называют крэш-репортом (англ. crash report).

«Баги» локализуются и устраняются в процессе тестирования и отладки программы.

Багом также называют определённый вид маркера на индикаторах.

Этимология

Легенда о мотыльке и день тестировщика

Широко распространена легенда, что 9 сентября 1945 года учёные Гарвардского университета, тестировавшие вычислительную машину Mark II Aiken Relay Calculator, нашли мотылька, застрявшего между контактами электромеханического реле, и Грейс Хоппер произнесла этот термин. Извлечённое насекомое было вклеено скотчем в технический дневник, с сопроводительной надписью: «First actual case of bug being found» (англ. «первый реальный случай, когда жук был найден»). Считается, что этот забавный факт положил начало использованию слова «debugging» в значении «отладка программы», однако, скорее всего, фраза является каламбуром.

Запись в тех.журнале

В действительности этот случай произошёл 9 сентября 1947, а не 1945, года. Знаменитый мотылек был передан в музей вычислительной техники, где он и хранится до сих пор. Под его стендом имеется надпись, которая гласит, что этот мотылек стал первым из обнаруженных багов в истории компьютерной техники. С тех пор это слово стало широко использоваться компьютерщиками во всем мире. А тот день, когда насекомое было обнаружено, решено было сделать профессиональным праздником всех тестировщиков.

Исторические факты

Между тем, слово «bug» в современном значении употреблялось задолго до этого персоналом телеграфных и телефонных компаний в отношении неполадок с электрооборудованием и радиотехникой. В течение Второй мировой войны словом «bugs» назывались проблемы с радарной электроникой. В 1878 году Томас Эдисон писал:

Это повторялось снова и снова со всеми моими изобретениями. Первым шагом была интуиция, за ней следовала вспышка, затем возникали препятствия — и они исчезали, потом возникали Баги — так называются маленькие недочеты и трудности — и необходимы месяцы постоянного поиска, исследований и тяжелого труда до успеха или неудачи.

It has been just so in all of my inventions. The first step is an intuition, and comes with a burst, then difficulties arise—this thing gives out and [it is] then that «Bugs»—as such little faults and difficulties are called—show themselves and months of intense watching, study and labor are requisite before commercial success or failure is certainly reached. [1]

Употребление

Популярное выражение «Это не баг, это фича» следует понимать буквально: это не ошибка, это предусмотренная особенность работы программы. Так как к программному обеспечению применяются схожие законы об авторском праве, что и к текстовым публикациям, то ошибка в программе юридически является всего лишь мнением автора.

Поиск и исправление ошибок

Для отладки программы (англ. debugging) разработчиками ПО используются специальные программы-отладчики (англ. debugger). Например, в операционной системе Windows можно использовать программу WinDbg из пакета Microsoft Debugging Tools for Windows. Для GNU/Linux и ряда других UNIX-подобных операционных систем существует отладчик GDB (GNU Debugger).

Отчёты об ошибках

Основная масса багов обычно отлаживается на этапе компиляции и тестирования программы. Однако некоторая часть ошибок всё же попадает в релиз и проявляется на компьютерах конечных пользователей в процессе эксплуатации ПО. Для повышения качества программного обеспечения пользуются специальными программами, цель которых — отловить ошибку в целевом приложении, собрать необходимую информацию об её симптомах и отправить отчёт по интернету к разработчикам данного ПО.

Источник