Giải Tin học 8 Bài 15 (Chân trời sáng tạo): Gỡ lỗi chương trình

Giải Tin học Bài 15: Gỡ lỗi chương trình

Khởi động trang 95 Tin học 8: Để so sánh hai số a, b được nhập từ bàn phím, một bạn đã tạo chương trình ở Hình 1. Khi nháy chuột vào nút Go chương trình không hoạt động. Bạn đã phát hiện được lỗi và chỉnh sửa thành chương trình ở Hình 2. Khi thực hiện chương trình ở Hình 2 và nhập giá trị a, b đều là 5, chương trình đưa ra kết quả sai (xem Hình 3).

Hãy thảo luận với bạn và cho biết:

- Tại sao chương trình ở Hình 1 không hoạt động?

- Tại sao chương trình ở Hình 2 đưa ra kết quả sai khi nhập cặp số a, b là (5;5)?

Trả lời:

Chương trình 1 có lỗi cú pháp, câu lệnh 2, 3 không khớp nối với câu lệnh 1, 4.

Chương trình 2 có lỗi logic, a = b thuộc trường hợp a > b sai nên chương trình đưa ra thông báo sai khi nhập hai số a, b bằng nhau.

1. Phát hiện và phân loại lỗi

Khám phá trang 96 Tin học 8: Tìm hiểu và đề xuất bộ dữ liệu thử để phát hiện lỗi chương trình ở Hình 4. Theo em lỗi chương trình ở Hình 4 thuộc loại nào.

Trả lời:

Bộ dữ liệu thử: a = 0, b bất kì.

- Theo em lỗi ở chương trình 4 thuộc loại lỗi logic.

2. Gỡ lỗi

Khám phá 1 trang 97 Tin học 8: Hình 6 là kết quả kiểm thử chương trình ở Hình 4. Em hãy quan sát Hình 6 và cho biết:

a) Lỗi được phát hiện khi thực hiện chương trình với những bộ dữ liệu nào?

b) Câu lệnh nào trực tiếp tạo ra lỗi? Câu lệnh nào liên quan đến lỗi?

c) Nguyên nhân gây ra lỗi này là gì?

Trả lời:

a) Lỗi được phát hiện khi thực hiện chương trình với bộ dữ liệu Hình 6b: a = 0, b = 2 và Hình 6c: a = 0, b = 0.

b) Câu lệnh trực tiếp tạo ra lỗi là:

Câu lệnh liên quan đến lỗi là:

c) Nguyên nhân gây ra lỗi này là: lỗi logic vì phép chia cho 0 là không xác định.

Khám phá 2 trang 97 Tin học 8 : Em hãy lắp các câu lệnh, khối lệnh ở cột bên phải vào vị trí thích hợp trong cấu trúc điều khiển ở cột bên trái để tạo thành chương trình tính đúng nghiệm của phương trình ax + b = 0.

Trả lời:

Cách 1: 1 - b, 2 - a, 3 - d, 4 - e, 5 - c.

Cách 2: 1 - d, 2 - e, 3 - b, 4 - a, 5 - c.

Luyện tập (trang 98)

Luyện tập 1 trang 98 Tin học 8: Thế nào là lỗi cú pháp, lỗi logic?

Trả lời:

Lỗi cú pháp là lỗi do viết chương trình, câu lệnh sai cú pháp dẫn đến chương trình không hoạt động. Hầu hết các ngôn ngữ lập trình đều có công cụ hỗ trợ hạn chế, phát hiện lỗi cú pháp.

Lỗi logic là lỗi xảy ra trong trường hợp chương trình hoạt động nhưng đưa ra kết quả sai. Sử dụng bộ dữ liệu thử là cách thường được sử dụng để phát hiện lỗi logic trong chương trình.

Luyện tập 2 trang 98 Tin học 8: Hãy sắp xếp các việc dưới đây theo trình tự để phát hiện, gỡ lỗi chương trình.

A. Xây dựng bộ dữ liệu thử với các tình huống có thể xảy ra khi đưa chương trình vào sử dụng.

B. Tìm câu lệnh, cấu trúc điều khiển gây ra lỗi.

C. Thực hiện chương trình với các bộ dữ liệu thử.

D. Sửa lỗi cho chương trình.

E. Xác định nguyên nhân gây lỗi.

Trả lời:

A → C → B → E → D.

Luyện tập 3 trang 98 Tin học 8: Những phát biểu nào sau đây là sai khi nói về việc xác định vị trí, nguyên nhân gây lỗi?

A. Cần tập trung xem xét câu lệnh, cấu trúc điều khiển trực tiếp tạo ra lỗi hay liên quan đến lỗi.

B. Xem xét kĩ lưỡng, cụ thể hoạt động của câu lệnh, cấu trúc điều khiển tạo ra lỗi hay liên quan đến lỗi trong tình huống phát sinh lỗi.

C. Người lập trình không cần sử dụng tư duy logic của bản thân để phân tích, suy luận nguyên nhân gây ra lỗi.

D. Khi cần thiết, ta có thể bổ sung một số câu lệnh để theo dõi sự thay đổi giá trị của các biến, kết quả thực hiện câu lệnh, cấu trúc điều khiển nào đó, từ đó giúp xác định vị trí, nguyên nhân gây ra lỗi dễ dàng, nhanh chóng hơn.

Trả lời:

Đáp án C.

Luyện tập 4 trang 98 Tin học 8: Hình 7 là chương trình một bạn đã tạo với mục đích tính và thông báo tổng của 10 số được nhập từ bàn phím. Theo em, khi thực hiện, chương trình này có đưa ra kết quả như bạn mong muốn hay không? Tại sao?

Trả lời:

Theo em khi thực hiện chương trình này không ra kết quả như mong muốn vì khi khởi tạo giá trị ban đầu cho biến S là 0 trong điều kiện lặp khiến cho giá trị của S trở lại thành 0 sau mỗi lần lặp. Điều này dẫn đến kết quả sai.

Thực hành (trang 98)

Thực hành 1 trang 98 Tin học 8: Tạo chương trình ở Hình 2, thực hiện kiểm thử, gỡ lỗi để chương trình đưa ra kết quả đúng với mọi cặp số a, b.

Trả lời:

Chương trình đưa ra kết quả sai khi giá trị a, b bằng nhau.

Gỡ lỗi: Thay đổi đoạn chương trình so sánh hai số a, b với 3 trường hợp như sau

Thực hành 2 trang 98 Tin học 8: Thực hành theo các yêu cầu sau

a) Tạo chương trình ở Hình 4.

b) Chạy thử chương trình với các bộ dữ liệu thử em đã đề xuất ở hoạt động làm của Mục 1 để phát hiện lỗi chương trình.

c) Thực hiện gỡ lỗi để chương trình tính đúng nghiệm của phương trình ax + b = 0 với mọi cặp số a, b.

Trả lời:

a) HS tạo chương trình như sau:

b) Chạy thử với bộ dữ liệu thử: a = 0, b = 2 và a = 0, b = 0.

c) Gỡ lỗi:

Thực hành 3 trang 98 Tin học 8: Tạo chương trình ở Hình 7. Thực hiện kiểm thử, gỡ lỗi để chương trình đưa ra đúng tổng của 10 số được nhập từ bàn phím.

Trả lời:

- HS tự thực hiện tạo chương trình như sau và tiến hành kiểm thử.

- Gỡ lỗi: Chuyển lệnh gán giá trị ban đầu S = 0 ra khỏi điều kiện lặp.

Vận dụng (trang 98)

Vận dụng trang 98 Tin học 8: Em hãy thực hành kiểm thử, gỡ lỗi cho các chương trình em đã tạo ở các Bài 12, 13, 14. Trao đổi với bạn về những lỗi đã được em phát hiện, sửa chữa.

Trả lời:

HS tự thực hành

Lý thuyết Gỡ lỗi chương trình

1. Phát hiện và phân loại lỗi

- Kiểm thử là công đoạn quan trọng trong quy trình sản xuất phần mềm, giúp kiểm tra tính hoạt động của chương trình.

- Phát hiện lỗi trong chương trình là một trong những mục đích chính của việc kiểm thử.

- Lỗi chương trình có thể được phân thành hai loại:

+ Lỗi cú pháp: là lỗi viết chương trình, câu lệnh sai cú pháp dẫn đến chương trình không hoạt động.

+ Hầu hết các ngôn ngữ lập trình cung cấp công cụ phát hiện lỗi cú pháp.

+ Ngôn ngữ lập trình trực quan như Scratch giúp hạn chế những tình huống gây ra lỗi cú pháp.

+ Lỗi logic: là lỗi xảy ra trong trường hợp chương trình hoạt động nhưng đưa ra kết quả sai.

- Chương trình ở Hình 2 đưa ra kết quả sai khi nhập giá trị a, b bằng nhau.

- Nguyên nhân là do phép so sánh a > b cho kết quả là sai, và khi đó chương trình đưa ra thông báo a nhỏ hơn b.

- Tuy nhiên, a = b cũng thuộc trường hợp này, dẫn đến chương trình đưa ra thông báo sai.

- Thực hiện chương trình với các bộ dữ liệu cụ thể là cách thường được sử dụng để phát hiện lỗi logic trong chương trình.

- Các bộ dữ liệu thử cần được xây dựng để kiểm thử các tình huống có thể xảy ra khi đưa chương trình vào sử dụng.

2. Gỡ lỗi

- Sau khi phát hiện lỗi, ta cẩn tìm câu lệnh, cấu trúc điều khiển gây ra lỗi, nguyên nhân gây ra lỗi và sửa lỗi chương trình (còn được gọi là gỡ lỗi).

a) Tìm lỗi

- Các công cụ hỗ trợ lập trình giúp xác định các câu lệnh, cấu trúc điều khiển sai cú pháp một cách dễ dàng.

- Tuy nhiên, việc phát hiện lỗi logic thường không dễ dàng bằng cách này.

- Dưới đây là một số lưu ý trong việc xác định vị trí, nguyên nhân gây lỗi logic:

+ Cần tập trung xem xét câu lệnh trực tiếp tạo ra lỗi và những câu lệnh, cấu trúc điều khiển có liên quan logic đến lỗi.

+ Xem xét kỹ lưỡng, cụ thể hoạt động của câu lệnh, cấu trúc điều khiển này trong tình huống phát sinh lỗi.

+ Bằng tư duy logic của bản thân, ta cần phân tích, suy luận để xác định nguyên nhân gây lỗi. Ví dụ, nguyên nhân lỗi trong chương trình ở Hình 2 là chưa tính đến trường hợp a=b.

- Bổ sung câu lệnh để theo dõi sự thay đổi giá trị của các biến, kết quả thực hiện câu lệnh, cấu trúc điều khiển nào đó giúp xác định vị trí, nguyên nhân gây ra lỗi dễ dàng và nhanh chóng hơn khi cần thiết.

b) Sửa lỗi

- Khi đã xác định được câu lệnh, cấu trúc điều khiển, nguyên nhân gây ra lỗi ta có thể thực hiện chỉnh sửa lỗi.

- Để sửa lỗi cú pháp chương trình ở Hình 1, ta cần kết hợp câu lệnh ask and wait với set to để nhập hai số a, b từ bàn phím (Hình 2).

- Để sửa lỗi logic chương trình ở Hình 2, ta cần chỉnh sửa để chương trình xét cả 3 trường hợp có thể xảy ra khi so sánh hai số a, b (Hình 5).

Xem thêm lời giải bài tập Tin học lớp 8 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác:

Bài 11b: Tẩy, tạo hiệu ứng cho ảnh

Bài 12: Thuật toán, chương trình máy tính

Bài 13: Cấu trúc rẽ nhánh

Bài 14: Cấu trúc lặp

Bài 16: Tin học và nghề nghiệp