Ενοτητα 5 Σχ Βιβ Πληροφορική

Question 1

Πού οφείλεται η εμφάνιση των λαθών σε ένα πρόγραμμα;

Answer 1

Απάντηση:

Η εμφάνιση των λαθών σε ένα πρόγραμμα, οφείλεται σε απρόβλεπτες καταστάσεις, σε κακούς χειρισμούς ή σε λογικά λάθη στο σχεδιασμό των προγραμμάτων.

Question 2

321. Κατά πόσο επηρεάζουν τα λάθη τη λειτουργία ενός προγράμματος;

Answer 2

Απάντηση:

Τα λάθη που παρουσιάζονται κατά την εκτέλεση ενός προγράμματος, μερικές φορές μπορεί να είναι ασήμαντα, όπως για παράδειγμα η εσφαλμένη στοίχιση των αποτελεσμάτων, μπορεί όμως να είναι και ιδιαίτερα κρίσιμα, ώστε να οδηγούν στην κατάρρευση των εφαρμογών ή του συστήματος.

Question 3

322. Ποιοι έλεγχοι πρέπει να διεξάγονται σε ένα πρόγραμμα πριν δοθεί σε πραγματική λειτουργία;

Answer 3

Απάντηση:

Ένα πρόγραμμα πριν παραδοθεί για πραγματική λειτουργία, πρέπει να ελέγχεται και να είναι βεβαιωμένο ότι εργάζεται απρόσκοπτα και παράγει σωστά αποτελέσματα. Ο προγραμματιστής οφείλει κατά τη φάση της υλοποίησης, να δοκιμάζει το πρόγραμμα σε διαφορετικές συνθήκες και με ποικιλία δεδομένων, να διορθώνει όποια λάθη παρουσιαστούν και να συγκρίνει τα παραγόμενα αποτελέσματα με τα αναμενόμενα, ώστε να προλαμβάνει απρόσμενες καταστάσεις λάθους, πριν εμφανιστούν σε πραγματική λειτουργία.

Question 4

323. Σε ποιες βασικές κατηγορίες χωρίζουμε τα λάθη που είναι δυνατόν να παρουσιαστούν σε ένα πρόγραμμα;

Answer 4

Απάντηση:

Τα λάθη που μπορούν να παρουσιαστούν σε ένα πρόγραμμα τα χωρίζουμε στιςμεξής κατηγορίες:

○Λάθη κατά την υλοποίηση ή αλλιώς συντακτικά λάθη.
○Λάθη κατά την εκτέλεση ή αλλιώς λάθη που οδηγούν σε αντικανονικό τερματισμό του προγράμματος.
○ Λογικά λάθη ή αλλιώς λογικά λάθη που παράγουν λανθασμένα αποτελέσματα,

Question 5

324. Πως δημιουργούνται τα συντακτικά λάθη σε ένα πρόγραμμα;

Answer 5

Απάντηση:

Τα συντακτικά λάθη προκαλούνται κυρίως από λανθασμένη σύνταξη εντολών προγράμματος κατά τον χρόνο υλοποίησης του. Τέτοια λάθη μπορεί να είναι η λανθασμένη συγγραφή μιας δεσμευμένης λέξης ή η παράλειψη μιας δεσμευμένης λέξης της γλώσσας προγραμματισμού ή η χρήση μιας δομής ελέγχου χωρίς την εντολή τερματισμού της ή η παράλειψη δήλωσης μιας μεταβλητής

Question 6

325. Ποιος εντοπίζει/ανιχνεύει τα συντακτικά λάθη;

Answer 6

Απάντηση:

Ένα λάθος που προκαλείται κατά τη συγγραφή του προγράμματος (συντακτικό λάθος) ανιχνεύεται κατά τη φάση της μεταγλώττισης, από τον μεταγλωττιστή ο οποίος εμφανίζει προς τον προγραμματιστή κάποιο προειδοποιητικό μήνυμα. Αν το πρόγραμμα περιέχει συντακτικά λάθη δεν επιτρέπεται η εκτέλεση του μέχρι να τα διορθώσει ο προγραμματιστης

Question 7

Πώς τα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα μας προφυλάσσουν από τα συντακτικά λάθη;

Answer 7

Τα σύγχρονα προγραμματιστικά περιβάλλοντα μας προφυλάσσουν αυτόματα από τα συντακτικά λάθη (λάθη κατά την υλοποίηση), καθώς ανιχνεύουν και προτείνουν τη διόρθωσή τέτοιων λαθών μέσα από εργαλεία αυτόματου ελέγχου σύνταξης των Εντολών. Επίσης παρακολουθούν τον προγραμματιστή κατά τη συγγραφή του προγράμματος και μόλις διαπιστώσουν κάποιο συντακτικό λάθος, σταματούν και απαιτούν τη διόρθωσή του. Συνήθως αντιλαμβάνονται ακριβώς το λάθος που δημιουργήθηκε και προτείνουν αναλυτικά τον τρόπο διόρθωσής του, εμφανίζοντας σε ενημερωτικό πλαίσιο την ορθή σύνταξη της εντολής στην οποία προκλήθηκε το λάθος.

Question 8

327. Γιατί είναι πιο επώδυνα τα λάθη κατά την εκτέλεση του προγράμματος και πότε εμφανίζονται;

Answer 8

Απάντηση:

Τα λάθη που προκαλούνται κατά το χρόνο εκτέλεσης του προγράμματος είναι πιο επώδυνα γιατί συνήθως εμφανίζονται σε πραγματικό περιβάλλον εκτέλεσης και τις περισσότερες φορές προκαλούν τον αντικανονικό τερματισμό του προγράμματος και το «κρέμασμα» του συστήματος.

Question 9

328. Πως αντιμετωπίζονται τα λάθη που εμφανίζονται κατά την εκτέλεση του προγράμματος;

Answer 9

Απάντηση:

Όταν ένα λάθος προκληθεί κατά την εκτέλεση του προγράμματος, αντιμετωπίζεται μόνο με τη χρήση κατάλληλων εντολών προγράμματος που το παγιδεύουν και στη συνέχεια εκτελούν τις κατάλληλες διαδικασίες χειρισμού του.

Question 10

329. Γιατί είναι δύσκολη η αντιμετώπιση των λαθών που εμφανίζονται κατά την εκτέλεση του προγράμματος;

Answer 10

Απάντηση:

Η πρόληψη των λαθών που εμφανίζονται κατά την εκτέλεση του προγράμματος είναι αρκετά δύσκολη, αφού συνήθως οφείλονται σε καταστάσεις που δεν είναι εύκολο να ελεγχθούν από τον προγραμματιστή, ενώ πολλές φορές εμφανίζονται μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα.

Question 11

330. Που οφείλονται τα λογικά λάθη τα οποία παρουσιάζονται σε ένα πρόγραμμα;

Answer 11

Απάντηση:

Τα λογικά λάθη είναι συνήθως λάθη που οφείλονται στον σχεδιασμό του προγράμματος. Ένα πρόγραμμα μπορεί να περιέχει λογικά λάθη και να μην παρουσιάζει συντακτικά λάθη. Στην περίπτωση αυτή ο μεταγλωττιστής της γλώσσας προγραμματισμού δεν ανιχνεύει κανένα συντακτικό λάθος, με αποτέλεσμα ενώ κατά την εκτέλεση του προγράμματος να μην παρουσιάζονται ανεπιθύμητες καταστάσεις σφαλμάτων, τελικά να παράγονται λανθασμένα αποτελέσματα. Δηλαδή τα λογικά λάθη δεν προκαλούν διακοπή της εκτέλεσης ενός προγράμματος και έχουν ως συνέπεια το πρόγραμμα σε κάποιες περιπτώσεις να εξάγει λανθασμένα αποτελέσματα.

Question 12

331. Πώς μπορούν να εντοπιστούν τα λογικά λάθη τα οποία παρουσιάζονται σε ένα πρόγραμμα

Answer 12

Τα λογικά λάθη δεν είναι δυνατό να ανιχνευτούν από κάποιο εργαλείο του υπολογιστή αλλά διαπιστώνονται μόνο με τη διαδικασία ελέγχου και την ανάλυση των αποτελεσμάτων των προγραμμάτων. Δηλαδή κάνοντας δοκιμαστικές εκτελέσεις του προγράμματός και ελέγχοντας αν για συγκεκριμένες τιμές εισόδου, το πρόγραμμά εξάγει σωστά αποτελέσματα.

Question 13

332. Τι ονομάζουμε εκσφαλμάτωση προγράμματος και τι στόχο έχει;

Answer 13

Απάντηση:

Εκσφαλμάτωση ονομάζουμε τη διαδικασία ελέγχου, εντοπισμού και διόρθωσης των σφαλμάτων ενός προγράμματος. Στόχος της διαδικασίας εκσφαλμάτωσης είναι ο εντοπισμός των σημείων του προγράμματος που προκαλούν προβλήματα στη λειτουργία του.

Question 14

333. Τι γνώσεις απαιτούνται για να γίνει η εκσφαλμάτωση ενός προγράμματος;

Answer 14

Απάντηση:

Η εργασία της εκσφαλμάτωσης, απαιτεί βαθιά γνώση της γλώσσας προγραμματισμού που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία του προγράμματος και ικανότητες από τον προγραμματιστή. Για τον εντοπισμό ενός λάθους δεν χρησιμοποιούμε ιδιαίτερα μυστικά και τρικ. Η εκσφαλμάτωση είναι ένα πρόβλημα λογικής και όσο πιο καλά αντιλαμβάνεται ο προγραμματιστής τον τρόπο που εργάζεται το πρόγραμμα, τόσο πιο σύντομα και πιο εύκολα θα εντοπίσει τα λάθη που προκαλούν δυσλειτουργίες.

Question 15

334. Τι είδους λάθη εντοπίζουμε κατά την εκσφαλμάτωση ενός προγράμματος;
     .

Answer 15

Απάντηση:

Τα λάθη με τα οποία ασχολούμαστε στη φάση της εκσφαλμάτωσης είναι τα λογικά λάθη και τα λάθη που παρουσιάζονται κατά το χρόνο εκτέλεσης του προγράμματος. Η εκσφαλμάτωση αυτών των λαθών μπορεί να γίνει μέσα από εργαλεία εκσφαλμάτωσης ή από ειδικές εντολές ή συναρτήσεις που προσφέρει το περιβάλλον προγραμματισμού.

Question 16

335. Τα συντακτικά λάθη εντοπίζονται κατά τη διαδικασία της εκσφαλμάτωσης;

Answer 16

Απάντηση:

Τα συντακτικά λάθη δεν μας απασχολούν κατά τη διαδικασία της εκσφαλμάτωσης καθώς σε ένα σύγχρονο προγραμματιστικό περιβάλλον αυτά τα λάθη τις περισσότερες φορές το περιβάλλον προγραμματισμού τα ανιχνεύει αυτόματα και προτείνει τη διόρθωσή τους. Ακόμη και αν το περιβάλλον δεν προτείνει τη διόρθωση τους ο μεταγλωττιστής συλλαμβάνει και περιγράφει το λάθος και στη συνέχεια ο προγραμματιστής μπορεί να το διορθώσει.

Question 17

336. Σε μια δομή επιλογής που μπορούν να εμφανιστούν λογικά λάθη;

Απάντηση:

Answer 17

Σε μια δομή επιλογής μπορεί να εμφανιστούν λογικά λάθη που σχετίζονται με τη συνθήκη ή τις συνθήκες και με τις ομάδες εντολών που εκτελούνται όταν μια συνθήκη είναι αληθής ή ψευδής.

Επίσης, κατά την εκτέλεση της δομής επιλογής ορισμένες φορές εμφανίζονται λανθασμένα αποτελέσματα, τα οποία όμως σχετίζονται με λογικά λάθη που υπάρχουν σε προηγούμενες εντολές που επηρεάζουν την τιμή που λαμβάνει η συνθήκη και όχι στην ίδια τη συνθήκη

Question 18

Πώς γίνεται ο έλεγχος ορθότητας ενός προγράμματος και ο εντοπισμός λογικών λαθών σε μια δομή επιλογής;

Answer 18

Απάντηση:

Για τον έλεγχο της ορθότητας ενός προγράμματος σχηματίζουμε σενάρια ελέγχου, δηλαδή πραγματοποιούμε δοκιμαστικές εκτελέσεις του προγράμματος χρησιμοποιώντας ως τιμές εισόδου, δεδομένα που αντιπροσωπεύουν όλες τις περιπτώσεις που ελέγχονται με τη δομή επιλογής. (Περισσότερα για τα σενάρια ελέγχου στην 26η ερώτηση).

Question 19

338. Πώς αποτυπώνεται η εκτέλεση των σεναρίων ελέγχου;

Answer 19

Απάντηση:

Κάθε σενάριο ελέγχου αντιστοιχεί σε μια δοκιμή με τιμές εισόδου και τα αποτελέσματα αποτυπώνονται στον παρακάτω πίνακα:

|Α/Α|Τιμές εισόδου|Αναμενόμενο αποτέλεσμα με βάση την εκφώνηση|Αποτέλεσμα συνθήκης|Έξοδος προγράμματος|Ορθότητα αποτελέσματος|

Κάθε γραμμή του πίνακα αντιστοιχεί στην εκτέλεση ενός σεναρίου ελέγχου για συγκεκριμένες τιμές εισόδου. Καταγράφουμε, το αναμενόμενο αποτέλεσμα για τις συγκεκριμένες τιμές εισόδου με βάση την εκφώνηση, το αποτέλεσμα κάθε συνθήκης (Αληθής ή Ψευδής), την έξοδο του προγράμματος και στην τελευταία στήλη του πίνακα «Ορθότητα αποτελέσματος» καταγράφουμε, τη λέξη «Σωστό» αν το αποτέλεσμα της εξόδου του προγράμματος είναι ίδιο με το αναμενόμενο αποτέλεσμα με βάση την εκφώνηση, ή τη λέξη «Λάθος» αν το αποτέλεσμα της εκφώνησης είναι διαφορετικό.

Question 20

339. Ποια λογικά λάθη μπορούν να εμφανιστούν σε μια δομή επανάληψης;

Answer 20

Απάντηση:

Σε μια δομή επανάληψης μπορεί να εμφανιστούν λογικά λάθη που σχετίζονται με:

□τη συνθήκη επανάληψης ή τερματισμού,

□την αρχικοποίηση της συνθήκης,

□την ενημέρωση της συνθήκης εντός του βρόχου επανάληψης,

□τις εντολές που περιλαμβάνονται εντός του βρόχου.

Question 21

340. Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την εκσφαλμάτωση των δομών επανάληψης;

Answer 21

Απάντηση:

Κατά την εκσφαλμάτωση των δομών επανάληψης χρειάζεται να προσέχουμε στα εξής

♤στους συγκριτικούς και τους λογικούς τελεστές των συνθηκών επανάληψης ή τερματισμού,

♤στην αρχικοποίηση της συνθήκης,

♤στην ενημέρωση της συνθήκης εντός του βρόχου,

♤στην αλληλουχία των εντολών του βρόχου και στη σειρά εκτέλεσής τους,

♤στο κριτήριο της περατότητας,

♤στην πρώτη επανάληψη και στην περίπτωση που ο βρόχος επανάληψης δεν πρέπει να εκτελεστεί ούτε μία φορά,

♤στην τελευταία επανάληψη.

Question 22

341. Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την εκσφαλμάτωση προγραμμάτων που χρησιμοποιούν πίνακες

Answer 22

Απάντηση:

Κατά την εκσφαλμάτωση προγραμμάτων που χρησιμοποιούν πίνακες χρειάζεται να προσέχουμε:

♡ στο μέγεθος των πινάκων κατά τη δήλωσή τους,

♡ στους δείκτες των πινάκων κατά την προσπέλασή τους,

♡ στη μη υπέρβαση των ορίων του πίνακα.

Question 23

342. Τι πρέπει να προσέχουμε κατά την εκσφαλμάτωση προγραμμάτων που χρησιμοποιούν υποπρογράμματα;

Answer 23

Απάντηση:

Κατά την εκσφαλμάτωση προγραμμάτων που χρησιμοποιούν υποπρογράμματα χρειάζεται να δίνουμε προσοχή στον εντοπισμό λογικών λαθών που σχετίζονται με:

♧ την κλήση του υποπρογράμματος και το πέρασμα των παραμέτρων
♧ τα λοιπά λογικά λάθη που εμφανίζονται και στα προγράμματα.

Question 24

343. Ποια πρακτική χρησιμοποιείται για τον εντοπισμό λαθών και τι μειονέκτημα παρουσιάζει;

Answer 24

Απάντηση:

Κάθε πρόγραμμα πρέπει να ελεγχθεί για τη σωστή λειτουργία του, δηλαδή να επιβεβαιωθεί ότι παράγει τα αποτελέσματα που πρέπει. Κατά το στάδιο της υλοποίησης, μια κοινή πρακτική που εφαρμόζεται για τον εντοπισμό συνηθισμένων λαθών είναι να πραγματοποιούνται ανασκοπήσεις κώδικα από ομάδες προγραμματιστών προκειμένου να εντοπιστούν τα λάθη αυτά. Αυτή η τεχνική όμως δεν εξασφαλίζει τον εντοπισμό όλων των λαθών και γι’ αυτό ακολουθείται πιο συστηματική προσέγγιση με τη χρήση σεναρίων ελέγχου.

Question 25

344. Τι είναι ένα σενάριο ελέγχου;

Answer 25

Απάντηση:

Ένα σενάριο ελέγχου περιγράφει τα δεδομένα εισόδου ολόκληρου του προγράμματος ή τμήματος του προγράμματος (διαδικασία, συνάρτηση) και τα αναμενόμενα αποτελέσματα. Τα σενάρια ελέγχου εκτελούνται, είτε σε πραγματικό περιβάλλον προγραμματισμού είτε εικονικά με δημιουργία πίνακα τιμών των μεταβλητών. Σε περίπτωση που υπάρχει απόκλιση μεταξύ των αναμενόμενων και των πραγματικών αποτελεσμάτων, υπάρχει λάθος το οποίο πρέπει να εντοπιστεί και να διορθωθεί.

Question 26

345. Τι είναι ο έλεγχος μαύρου κουτιού;

Answer 26

Απάντηση:

Ο έλεγχος μαύρου κουτιού είναι μια τεχνική ελέγχου στην οποία εφαρμόζονται σενάρια ελέγχου με τέτοιον τρόπο ώστε τα δεδομένα εισόδου (στα σενάρια ελέγχου) να προκύπτουν από τις προδιαγραφές του προγράμματος, αγνοώντας εντελώς τον κώδικα. Δηλαδή το πρόγραμμα μοιάζει σαν να βρίσκεται μέσα σε ένα μαύρο κουτί που κρύβει το περιεχόμενό του.

Question 27

346. Χρησιμοποιούμε όλες τις τιμές εισόδου στα σενάρια ελέγχου για τον έλεγχο λαθών; Τι είναι τα ισοδύναμα διαστήματα τιμών;

Answer 27

Επειδή είναι αδύνατον να ελέγξουμε όλες τις τιμές εισόδου και όλα τα πιθανά αποτελέσματα, γι’ αυτό προσπαθούμε να βρούμε αντιπροσωπευτικές τιμές για τα δεδομένα εισόδου που θα παράγουν αντιπροσωπευτικά αποτελέσματα. Έτσι δημιουργούμε τα ισοδύναμα διαστήματα τιμών για τα δεδομένα εισόδου. Τα διαστήματα Θεωρούνται ισοδύναμα, καθως όλες οι τιμες εισόδου σε αυτό το διάστημα Θα παραγουν τιμες που θα ανήκουν στο ίδιο διάστημα αποτελεσμάτων με την προϋπόθεση να μην υπάρχουν λάθη

Question 28

347. Τι είναι ο έλεγχος ακραίων τιμών κάθε διαστήματος;

Answer 28

Απάντηση:

Από τα διαστήματα τιμών, επιλεγούμε τιμές για τα σενάρια ελέγχου που να καλύπτουν όλα τα διαστήματα και εφόσον αυτά είναι ισοδύναμα, μπορούμε να επιλέξουμε οποιαδήποτε τιμή από κάθε διάστημα. Μια καλύτερη στρατηγική είναι να γίνεται έλεγχος των ακραίων τιμών κάθε διαστήματος καθώς η εμπειρία έχει δείξει ότι τα περισσότερα λάθη γίνονται σε αυτά τα σημεία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι επειδή τα διαστήματα τιμών θα υλοποιηθούν με κάποια μορφή δομής επιλογής, μπορεί να γίνουν λάθη στις λογικές συνθήκες, π.χ. να συμπεριληφθεί στο διάστημα μια ακραία τιμή ενώ δεν θα έπρεπε χρησιμοποιώντας τον τελεστή <= αντί για <, ή τον τελεστή >= αντί για >, ή να παραλειφθεί μια ακραία τιμή χρησιμοποιώντας < αντί για <= ή > αντί για >=,

Question 29

348. Να εξηγήσετε γιατί ο έλεγχος ενός προγράμματος είναι χρονοβόρα διαδικασία.

Answer 29

Απάντηση:

Ο έλεγχος ενός προγράμματος είναι μια διαδικασία που απαιτεί αρκετό χρόνο, για τον σχεδιασμό, για την υλοποίηση και για την εκτέλεση των σεναρίων ελέγχου, ενώ αν προκύψουν λάθη θα απαιτηθεί επιπλέον χρόνος για τον εντοπισμό και τη διόρθωση τους. Για να καταλάβουμε το μέγεθος του χρόνου που απαιτείται, αρκεί να δούμε ότι σε ένα απλό πρόγραμμα με μία μόνο είσοδο η οποία δεν υφίσταται καμία επεξεργασία, απαιτούνται έξι σενάρια ελέγχου, οπότε σε σύνθετα και πολύπλοκα προγράμματα με πολλές τιμές εισόδου χρειάζονται πολλαπλάσια σενάρια ελέγχου που απαιτούν πολύ χρόνο. Γι’ αυτό και η φάση του ελέγχου και της εκσφαλμάτωσης αποτελούν σημαντικό ποσοστό του συνολικού χρόνου ανάπτυξης ενός προγράμματος. Σε μεγάλες εταιρείες λογισμικού, μάλιστα, υπάρχουν εξειδικευμένες ομάδες προγραμματιστών που ασχολούνται αποκλειστικά με τον έλεγχο και την εκσφαλμάτωση των προγραμμάτων.

Question 30

349. Η τεχνική των σεναρίων ελέγχου και του μαύρου κουτιού μπορεί να εφαρμοστεί σε υποπρογράμματα;

Answer 30

Απάντηση:

Η τεχνική των σεναρίων ελέγχου και του μαύρου κουτιού, μπορεί να εφαρμοστεί και σε υποπρογράμματα και είναι κάτι συνηθισμένο σε μεγάλα προγράμματα που αποτελούνται από χιλιάδες γραμμές κώδικα τα οποία είναι οργανωμένα σε υποπρογράμματα. Σε αυτές τις περιπτώσεις πρώτα ελέγχεται κάθε υποπρόγραμμα μεμονωμένα και αφού διαπιστωθεί η ορθή λειτουργία του καθενός, μόνο τότε πραγματοποιείται έλεγχος ολόκληρου του προγράμματος.

Question 31

350. Στα σενάρια ελέγχου μπορούμε να εξετάσουμε περισσότερες από μία τιμές εισόδου;

Answer 31

Απάντηση:

Αν οι είσοδοι σε ένα πρόγραμμα είναι περισσότερες από μία, τότε ή κάθε μία πρέπει να ελεγχθεί ανεξάρτητα από τις άλλες. Για να γίνει αυτό, δημιουργούνται σενάρια ελέγχου όπου μία από τις εισόδους λαμβάνει όλες τις ακραίες τιμές, ενώ οι υπόλοιπες διατηρούνται σταθερές, δίνοντας μια οποιαδήποτε έγκυρη τιμή. Αυτό επαναλαμβάνεται για όλες τις εισόδους. Αυτή η αύξηση των δεδομένων εισόδου οδηγεί σε μεγάλη αύξηση των σεναρίων ελέγχου με τη διαδικασία ελέγχου να γίνεται περίπλοκη.