Giải Tin học 10 Bài 30 (Kết nối tri thức): Kiểm thử và gỡ lỗi chương trình

Với giải bài tập Tin học 10 Bài 30: Kiểm thử và gỡ lỗi chương trình sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Tin học 10 Bài 30.

1 2,581 11/10/2024

Tải về

Trang trước

Trang sau

Giải Tin học lớp 10 Bài 30: Kiểm thử và gỡ lỗi chương trình

Khởi động

Khởi động trang 145 Tin học 10: Bài học trước em đã biết khái niệm lỗi ngoại lệ khi chạy chương trình Python. Tuy nhiên, một chương trình chạy khong có lỗi ngoại lệ (chương trình không bị dừng) thì không có nghĩa là chương trình không có lỗi. Thậm chí các “lỗi” không tường minh này (các lỗi này được gọi bug) càng khó phát hiện và khó sửa. Theo em, làm thế nào để kiểm tra (test) và gỡ lỗi (debug) một chương trình? Môi trường lập trình có công cụ nào hỗ trợ việc đó không?

Trả lời:

Cần sử cụng các công cụ hỗ trợ của python để kiểm tra lỗi.

1. Một vài phương pháp kiểm thử chương trình

Hoạt động trang 145 Tin học 10: Tìm hiểu một số phương pháp kiểm thử chương trình

Đọc và thảo luận nhóm các phương pháp, công cụ sau để biết chức năng, tác dụng của từng công cụ trong công việc kiểm thử chương trình.

Trả lời:

- Quan sát mã lỗi Runtime và bắt ngoại lệ: kiểm tra vị trí dòng lệnh sinh ra lỗi này, từ đó phân tích, tìm và sửa lỗi

- Sử dụng nhiều bộ test dữ liệu: phát hiện ra lỗi, nguyên nhân bị lỗi với từng bộ test cụ thể

- In các thông số trung gian: kiểm tra các quy trình hay thuật toán được viết có đúng không.

- Tạo các điểm dừng để quan sát thông tin khác bên trong chương trình: Các điểm dừng sẽ cho phép người kiểm thử có thể quan sát các thông tin khác bên trong chương trình, từ đó kiểm tra tính đúng đắn của chương trình

Luyện tập

Luyện tập 1 trang 148 Tin học 10: Chương trình của em khi chạy phát sinh lỗi ngoại lệ ZeroDivisionError. Đó là lỗi gì và em xử lí lỗi này như thế nào?

Trả lời:

Lỗi ngoại lệ ZeroDivisionError là lỗi chia cho số 0.

Xử lý: Kiểm tra số chia để loại bỏ trường hợp có giá trị bằng 0

Luyện tập 2 trang 148 Tin học 10: Chương trình sau có lỗi không? Nếu có thì tìm và sửa lỗi.

m = input (“Nhập số tự nhiên m: ”)

n = input (“Nhập số tự nhiên n: ”)

print (“Tổng hai số đã nhập là: ”, m + n)

Trả lời:

Chương trình không thông báo lỗi khi chạy nhưng sẽ cho kết quả không đúng. Khi nhập m,n không chỉ rõ kiểu dữ liệu thì mặc định m, n sẽ có kiểu dữ liệu xâu kí tự. Khi đó m+n được hiểu là phép ghép xâu, không phải tính tổng m và n. Do đó sửa lại chương trình như sau:

n=int(input("Nhập n:"))
m=int(input("Nhập m:"))
print("Tổng 2 số đã nhập là:",m+n)

Vận dụng

Vận dụng 1 trang 148 Tin học 10: Chương trình sau có chức năng sắp xếp một dãy số cho trước. Hãy kiểm tra xem chương trình có lỗi không? Nếu có thì tìm và sửa lỗi.

A = [10,1,5,2,8,0,4]

for i in range (len(A)-1):

j = i

while j > 1 and A[j] < A[j-1]:

A[j], A[j-1] = A[j-1], A[j]

j = j – 1

print (A)

Trả lời:

Chương trình không thông báo lỗi nhưng kết quả đưa ra không đúng.

Vị trí lỗi:

1) range(len(A)-1): Khoảng này không duyệt hết được các phần tử của A

2) while j>1: Do i chạy từ 0 nên j phải lớn hơn 0, nếu j>1 sẽ bỏ sót phần tử đầu tiên (A[0])

Chương trình viết lại như sau:

A=[10,1,5,2,8,0,4]
for i in range(len(A)):
j=i
while j>0 and A[j]<A[j-1]:
A[j],A[j-1]=A[j-1],A[j]
j=j-1
print(A)

Vận dụng 2 trang 148 Tin học 10: Để kiểm thử một chương trình, nếu chỉ bằng việc kiểm tra thông qua các bộ dữ liệu test thì có bảo đảm tìm ra hết lỗi của chương trình hay không? Vì sao?

Trả lời:

Không thể tìm hết lỗi, vì bản thân thuật toán sai thì dù có chạy với bộ test nào cũng sẽ không cho kết quả đúng.

Lý thuyết Tin học 10 Bài 30: Kiểm thử và gỡ lỗi chương trình

1. Một vài phương pháp kiểm thử chương trình

a) Quan sát mã lỗi Runtime và bắt lỗi ngoại lệ

Nếu chương trình có lỗi Runtime (đang chạy mà dừng lại), cần quan sát các mã lỗi để kiểm tra vị trí dòng lệnh sinh lỗi này. Từ đó tìm và sửa lỗi.

b) Kiểm thử chương trình với các bộ dữ liệu test

- Chương trình cần được thử với một số bộ dữ liệu test gồm đầu vào tiêu biểu phụ thuộc đặc thù của bài toán và kết quả đầu ra đã biết trước.

- Cần chú ý:

+ Cần có nhiều bộ test (theo các tiêu chí khác nhau).

+ Cần có bộ test ngẫu nhiên.

+ Cần có bộ test dữ liệu ở vùng biên. Ví dụ dữ liệu đầu vào là cặp (x, y) xác định trên miền [0, 1]. Khi đó cần kiểm tra với bộ dữ liệu biên (0, 0), (0; 1), (1; 0), (1; 1). Thực tế cho thấy lỗi thường phát sinh tại vùng biên hoặc lân cận của biên.

c) In các thông số trung gian

- Bổ sung vào giữa các dòng lệnh câu lệnh print() để in ra biến trung gian, kiểm tra quy trình hay thuật toán.

- Giả sử chương trình có đầu vào là (x₁, x₂) đầu ra là (a₁, a₂) nhưng sử sụng biến trung gian (y₁, y₂). Khi đó bổ sung thêm các dòng lệnh để in ra các giá trị trung gian, từ đó sẽ dễ tìm lỗi hơn.

d) Sử dụng công cụ break point (điểm dừng)

- Công cụ break point cho phép tạo ra các điểm dừng bên trong chương trình. Khi chạy, chương trình sẽ tạm dừng tại các điểm dừng cho phép người kiểm thử có thể quan sát các thông tin khác bên trong chương trình, kiểm tra tính đúng đắn của chương trình.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ: Nhập từ bàn phím hai số tự nhiên m, n. Tìm UCLN của hai số này.

Hướng dẫn:

Gọi gcd(m, n) là UwCLN của hai số tự nhiên m, n.

- Thuật toán:

1) gcd(m, m) = m

2) Nếu n > m thì gcd(m, n) = gcd (m, n - m)

3) Nếu n < m thì gvd(m, n) = gcd (m – n, n)

Phần cơ bản nhất của chương trình sẽ là một vòng lặp while, vòng lặp sẽ kết thúc khi m = n.

Chương trình như sau: