Завдання на самостійну (в) й практичну роботу (вс,лс)

ЗАВДАННЯ 13.6. Постановка задачи: НАЙТИ УГЛЫ ТРЕУГОЛЬНИКА ПО ЕГО СТОРОНАМ А, В И С. ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ ВЫРАЗИТЬ В РАДИАНАХ. ВИД ПРИЛОЖЕНИЯ МОЖЕТ БЫТЬ ТАКИМ, КАК ПРЕДСТАВЛЕННЫЙ НА РИС. 13.10.

Математическая модель:

Рис. 13.19

Порядок действий

1. Расположите на экранной форме объекты в соответствии с рис.13.19.

2. Установите значения свойства Name для текстовых полей соответственно txtA, txtB, txtC, txtUgA, txtUgB и txtUgC.

3. Установите значения свойства Name для кнопки — cmdStart.

4. Установите значения свойства Caption для формы, кнопки, меток в соответствии с рис.13.19.

Замечание. В языке Visual Basic нет встроенной функции arccos, но есть встроенная функция arctg (Atn).

5. Создайте функцию вычисления arccos через arctg:

Private Function Arccos(x As Single) As Single

Arccos = -Atn(x / Sqr(-x * x + 1)) + 1.5708

End Function

6. Создайте функцию вычисления углов:

Private Function Ugol(x As Single, у As Single, z As Single) As Single

Ugol = Arccos(у ^ 2 + z ^ 2 - x ^ 2) / (2 * у * z)

End Function

7. Напишите процедуру, которая будет выполняться при щелчке по кнопке <Вычислить>:

Private Sub cmdStart_Click()

Dim а As Single, b As Single, с As Single

а = Val(txtA.Text)

b = Val(txtB.Text)

с = Val(txtC.Text)

txtUgA = Str(Ugol(а, b, с))

txtUgB = Str(Ugol(b, а, с))

txtUgC = Str(Ugol(с, а, b))

End Sub

8. Проверьте правильность работы проекта.

9. Сохраните проект под именем ЛР13_Зад6.

ЗАВДАННЯ 13.7. Постановка задачи: ДОПОЛНИТЬ ПРОЕКТ ТАКИМ ОБРАЗОМ, ЧТОБЫ ОН ПОЗВОЛЯЛ ВЫВОДИТЬ ЗНАЧЕНИЯ УГЛОВ НЕ ТОЛЬКО В РАДИАНАХ, НО И В ГРАДУСАХ. ДЛЯ ПЕРЕВОДА ЗНАЧЕНИЙ УГЛОВ ИЗ РАДИАННОЙ МЕРЫ В ГРАДУСНУЮ СОЗДАТЬ ДОNОЛНИТЕЛЬНУЮ ФУНКЦИЮ.

Лабораторна робота № 14. Налагодження програм

При работе над проектом, особенно сложным и большим, неизбежны ошибки. Поэтому при создании проекта важным этапом является отладка приложения — поиск и ликвидация ошибок. Этот процесс проходит четыре стадии:

• определение факта наличия ошибок;

• поиск ошибок;

• выявление причин возникновения ошибок;

• устранение ошибок.

В программах различают три категории ошибок:

• синтаксические;

• ошибки этапа выполнения программы;

• логические.

Со всеми видами ошибок Вы, вероятно, уже встречались. Visual Basic располагает эффективными инструментами для поиска источников ошибок. В данной работе вы познакомитесь с некоторыми из них. Для большей наглядности будем рассматривать конкретные примеры.

Порядок действий

1. Создайте папку Лаб14_Отладка, скопируйте в нее ЛР8_Зад4.

2. Откройте скопированный проект. Вспомните, что в данном проекте вычислялось среднее значение введенных чисел.

Синтаксические ошибки связаны с допущенными опечатками или недостаточным знанием языка. О синтаксических ошибках среда может сообщать на этапе ввода программного кода. Если программа содержит хотя бы одну синтаксическую ошибку, она работать не будет. Как правило, количество синтаксических ошибок сокращается по мере изучения языка и приобретения опыта разработки приложений.

3. Специально введите ошибку в строку кода:

Вместо

Do Until P = ""

наберите

Do Untile P = ""

Сообщение об ошибке, представленное на рис. 14.1, выдается сразу при переходе на следующую строку. В окне сообщения об ошибке приведены две кнопки: <ОК> и <Справка>. Если сообщение об ошибке подсказало вам, как ее исправить, щелкните по кнопке <ОК> и исправьте ошибку¹³.

Замечание. Функция доступна при наличии MSDN-файлов.

Рис. 14.1

3. Устраните ошибку.

Об ошибках этапа выполнения среда сообщает на этапе выполнения программного кода. Причиной их может быть внешнее событие, например, указано неправильное имя файла, отсутствует дискета в дисководе, выполняется обращение к выключенному принтеру. С ошибками такого рода вы можете столкнуться при выполнении разных лабораторных работ. Там же показано, как производить их обработку. Еще одной причиной ошибок в период выполнения программы могут быть не обнаруженные на этапе ввода синтаксические ошибки.

3. Закомментируйте строку программного кода Loop и запустите программу на выполнение.

Рис. 14.2

Система выдаст сообщение об ошибке (рис. 14.2). В заголовке основного окна Visual Basic вы видите слово [break], что означает режим прерывания.

6. Щелкните по кнопке <ОК>. Устраните ошибку. Продолжите выполнение программы, нажав клавишу [F5] или щелкнув по кнопке на панели инструментов.

7. Закомментируйте строку программного кода End If и запустите программу на выполнение. Система выдаст сообщение об ошибке (рис. 14.3).

Рис. 14.3

8. Устраните ошибку.

Среди ошибок этапа выполнения легко обнаруживаются ошибки, связанные с описанием переменных. Но так происходит только в том случае, если в разделе общих объявлений формы или модуля присутствует оператор Option Explicit.

Замечание. В лабораторной работе 2 Вы осуществили настройку, требующую явного описания переменных, поэтому оператор Option Explicit появляется в ваших программах автоматически.

9. Закомментируйте строку Option Explicit.

10. Замените строку

sum = sum + Val(P)

на строку

sum = sam + Val(P)

(представьте себе, что вы допустили опечатку).

11. Запустите программу на выполнение и введите два числа: 5 и 7.

Программа выдаст результат 3.5 (среднее значение чисел 5 и 7), и при этом не выводится никаких сообщений об ошибках.

12. Снимите комментарий и запустите программу на выполнение еще раз. Система выдаст сообщение о том, что переменная не описана (рис. 14.4). Щелкните по кнопке <ОК>. В программном коде переменная будет выделена (рис. 14.5).

Рис. 14.4 Рис.14.5

13. Устраните ошибку.

Замечание. Если не использовать оператор Option Explicit, требующий явного описания переменных, случайные опечатки могут привести к серьезным неприятностям.

Замените строку

txtЧисла.Text = txtЧисла.Text + P + ""

на строку

txtЧисло.Техt = txtЧисло.Техt + Р + ""

Замечание. Свойство Name текстового поля — txtЧисла, а в программном коде Вы обращаетесь к нему по имени txtЧисло. Вы могли бы обнаружить эту ошибку еще на этапе ввода: после набора точки вслед за именем объекта не появится список свойств объекта.

15.Запустите программу на выполнение.

Система выдаст сообщение, как и в предыдущем примере (см. рис. 14.4). При отсутствии оператора Option Explicit сообщение было бы другим (рис. 14.6)

Рис. 14.6

16. Замените строку

Dim P As String

на строку

Dim P As Integer

и запустите программу на выполнение. Система выдаст сообщение о несоответствии типа переменной (рис. 14.7).

Рис. 14.7

17. Устраните ошибку.

18. Запустите программу на выполнение. В качестве первого числа введите число 3.4Е+39. Система выдаст сообщение о том, что произошло переполнение (рис. 30.8). Щелкните по кнопке <Debug>. В программном коде строка с ошибкой будет выделена (рис. 14.9). Вам должна быть понятна причина ошибки.

Рис. 14.8

Рис. 14.9

19. Исправьте ошибку.

20. Представьте себе, что вы забыли ввести проверку на отсутствие введенных чисел. Закомментируйте соответствующие строки программы.

21.Запустите программу на выполнение. Не вводите ни одного числа, а сразу щелкните по кнопке <Саnсеl>. Система выдаст сообщение о переполнении, как и в предыдущем примере (см. рис. 14.8). Это результат деления 0/0.

22. Представьте себе, что вы задали начальное значение суммы не 0, а 1, сделайте соответствующее исправление в программе.

23. Запустите программу на выполнение. Не вводите ни одного числа, а сразу щелкните по кнопке <Саnсеl>. Система выдаст сообщение о том, что производится деление на ноль (рис. 14.10). Это результат деления 1/0.

Рис. 14.10

Самыми сложными среди всех возможных ошибок являются логические ошибки. Они могут возникнуть вследствие плохо разработанного алгоритма, а также если не были учтены возможные значения входных параметров. При наличии логических ошибок код выполняется корректно, но желаемый результат не достигается. Для выявления причин логических ошибок и их устранения требуется обширное тестирование.

Рекомендация Лучший способ определить, есть ли в программе ошибки, предоставить ее в распоряжение посторонним людям.

Пошаговый способ выполнения программы Для отладки простейших программ можно использовать пошаговый способ выполнения программы.

Порядок действий

1.Закомментируйте строку программного кода N=N+1 (представьте себе, что вы забыли вести в программе подсчет количества введенных чисел).

Рис. 14.11

2. Запустите программу на выполнение, введите три числа и щелкните по кнопке <Саnсеl>. Система не выдаст сообщения об ошибке, но результат будет таким, которого вы не ожидали (рис. 14.11).

3. Запустите проект на выполнение не кнопкой <Start>, как вы привыкли это делать, а с помощью команд меню Debug => Step Into или нажав клавишу [F8] на клавиатуре.

4. Щелкните по кнопке < Начало ввода>.

Вы сразу почувствуете разницу. Проект остановится на самой первой строке процедуры (эта строка будет подсвечена желтым цветом):

Private Sub cmdЦикл_Click()

Чтобы узнать, чему равны значения переменных во время остановок программы, достаточно под указатель мыши к обозначению переменной. При этом появится маленький прямоугольник со значением переменной, как показано на рис. 14.12.

Рис. 14.12

5. Нажимайте на клавишу [F8] до тех пор, пока не будет выделена строка

Р = InputВох("Введите число и щелкните по кнопке <ОК>.

Для завершения ввода щелкните по кнопке <Саnсе1>, "Ввод очередного числа").

6. Еще раз нажмите на клавишу [F8]. В результате появится окно для ввода числа. Введите число 10 и щелкните по кнопке «OK>.

7. Нажмите на клавишу [F8]. Проверьте значение переменной Р (рис. 14.13).

Рис. 14.13

8. Нажимайте на клавишу [F8] до тех пор, пока в цикле не будет выделена строка

Р = InputBox ("Введите число и щелкните по кнопке <ОК>.

Для завершения ввода щелкните по кнопке <Саnсеl>, "Ввод очередного числа").

8. Проверьте значение переменной sum. Оно равно 10. Следовательно, накопление суммы проходит нормально.

10. Еще раз нажмите на клавишу [F8]. В результате появится окно для ввода числа. Щелкните по кнопке <Саnсеl>. Будет подсвечена строка Loop.

11. После следующего нажатия клавиши [F8] будет подсвечена строка Do Until P = "".

12. Проверьте, что Р= "", т.е. цикл должен завершиться.

13. После следующего нажатия клавиши [F8] будет подсвечена строка If N=0. Проверьте, что N=0, т.е. количество чисел не увеличилось. Дальнейший результат после очередного нажатия клавиши [F8] предсказуем: появляется окно с сообщением "Не введено ни одного числа!"

14. После следующего нажатия клавиши [F8] будет подсвечена строка End If, а далее End Sub.

15. Устраните ошибку.

16. В программе может происходить зацикливание.

Замените строку

Do Until P = ""

строкой

Do

(представьте себе, что вы "забыли" ввести условие выполнения цикла). Относительно синтаксиса все нормально.

17.Запустите программу на выполнение, введите число и щелкните по кнопке <Саnсе1>. В результате появится следующее окно для ввода числа. Снова щелкните по кнопке <Саnсе1> и т.д. Произошло зацикливание программы.

18.Прервите выполнение программы, нажав комбинацию клавиш [Ctrl+Break]. После прерывания будет выделена строка Loop.

19.Если снова применить пошаговое выполнение программы, то можно будет увидеть, что после строки Loop будет подсвечиваться строка N=N+1, т.е. никакое условие продолжения цикла не проверяется: оно просто отсутствует.

Инструментарий отладки. В среде разработки Visual Basic инструменты поиска ошибок объединены в меню Debug (рис. 14.14).

Рис. 14.14

Воспользовавшись командой Toolbars меню View, можно отобразить панель инструментов Debug для доступа к основным средствам отладки (рис. 14.15).

Рис. 14.15

Назначение кнопок панели приведено в табл. 14.1.

Таблица 14.1

Кнопка	Название	Назначение
	Start/Continue	Запускает программу или продолжает ее выполнение после прерывания
	Break	Вызывает прерывание программы в необходимом месте (без использования точек останова)
	End	Завершает выполнение программы
	Toggle Breakpoint	Устанавливает/Снимает точку останова на текущей строке кода
	Step Into	Пошаговая обработка с заходом в процедуры
	Step Over	Пошаговая обработка без захода в процедуры
	Step Out	Пошаговая обработка до выхода из процедуры
	Locals Window	Открывает окно для контроля значений переменных
	Immediate Window	Открывает окно для ввода и выполнения команд
	Watch Window	Открывает окно для просмотра выражений, включенных в список наблюдения
	Quick Watch	Открывает окно для просмотра выражения и значения, которое оно возвращает в данный момент в точке останова программы или на определенном шаге при пошаговом запуске программы
	Call Stack	Открывает окно для просмотра списка выполнямых поцедур

Как видно из рис. 14.14 и 14.15, некоторые инструменты панели Debug дублируют меню Debug или взаимосвязаны с ним.

Окно Immediate Window. При работе с окном Immediate удобно использовать объект Debug и его метод Print. В процессе выполнения программы с помощью метода Debug.Print выводятся сообщения в окне Immediate. Познакомьтесь с тем, как это происходит.

Порядок действий

1. Откройте окно Immediate Window, используя опцию Immediate Window меню View или щелкнув, по кнопке на панели инструментов Debug.

2. Предположим, что вы решили проверить, как при вводе чисел идет процесс накопления суммы, количества чисел, а также увидеть окончательный результат — среднее значение введенных чисел. Добавьте в программный код несколько строк (они выделены жирным шрифтом):

Private Sub CmdЦикл_Click()

Dim n As Integer

Dim sum As Single

Dim sr As Single

Dim p As String

Debug.Print " Начало работы "

TxtЧисла.Text = ""

Txt Среднее.Text = ""

sum = 0:n = 0

p = InputBox("Введите число и щелкните по кнопке OK. Для завершения ввода щелкните по кнопке Cancel", "Ввод очередного числа")

Debug.Print Val(p)

Do Until p = ""

n = n + 1

TxtЧисла.Text= TxtЧисла.Text + p +" "

sum = sum + Val(p)

p = InputBox("Введите число и щелкните по кнопке OK. Для завершения ввода щелкните по кнопке Cancel", "Ввод очередного числа")

Debug.Print n, sum

Debug.Print Val(p)

Loop

If n = 0 Then

MsgBox "Не введено ни одного числа ! ", 0+16, " Ошибка"

Else

sr = sum / n

Debug.Print sr

Txt Среднее.Text=Str(sr)

End if

Debug.Print "Конец работы"

End Sub

3. Запустите проект на выполнение и введите три числа: 5, 7, 10. В окне Immediate будет наглядно виден процесс работы программы (рис. 14.16).

Рис. 14.16

Закройте приложение и в окне Immediate проверьте, правильно ли вычислено среднее значение введенных чисел (рис.14.17).

Рис. 14.17

4. Во время отладки у вас может возникнуть желание проверить значение какой-либо переменной в данный момент или значения свойств объектов, а также проверить, как работает оператор, либо вы решили принудительно сменить значение переменной. При этом вам не хотелось бы останавливать работу программы. Окно Immediate позволяет это сделать.

Рис. 14.18

5. Запустите проект на выполнение и введите одно число: 5.

6. Перейдите в режим прерывания, нажав комбинацию клавиш [Ctrl+Break].

7. Наберите в окне Immediate команды, как показано на рис. 14.18. После ввода N=10 нажмите клавишу [Enter] для выполнения команды и продолжайте выполнение рограммы, нажав клавишу [F5].

Постарайтесь объяснить результаты выполнения команд (см. рис. 140.18). Почему среднее значение равно 0.5? Строка N=10 воспринимается, как приказ принудительно изменить значение переменной. Таким образом, вы можете вмешиваться в ход выполнения программы.

Окно Locals Window. В окне Locals можно просмотреть все переменные, их значения и типы, используемые в данный момент приложением.

Порядок действий

1. Откройте окно Locals, используя опцию Locals Window меню View или щелкнув по кнопке на панели инструментов Debug.

2. Запустите проект на выполнение в пошаговом режиме. Введите первое число: 5. Вид окна Locals представлен на рис. 14.19.

3. Продолжите пошаговое выполнение программы, введите числа: 7, 10. Вид окна Locals после щелчка по кнопке <Саnсеl> и прохода до конца всей программы представлен на рис. 14.20.

Рис.14.19 Рис.14.20

Вы и без окна Locals в любой момент можете узнать значения переменных, подведя к ним указатель мыши. С помощью этого окна можно получить информацию сразу о значениях всех переменных. Если вы щелкните по знаку "плюс" слева от Me (см. рис. 30.19), то получите информацию о текущих значениях свойств формы. Если при пошаговом выполнении вы перейдете к другой процедуре, то в окне Locals будут видны ее локальные переменные. Если вам другие переменные не нужны, то при выполнении программы в пошаговом режиме вместо клавиши [F8] используйте комбинацию клавиш [Shift+F8].

Точки останова. Если программа большая или в ней много циклов, то пошаговый режим выполнения программы слишком утомителен. Однако при этом следует помнить, что останавливаться на всех строках программы не нужно, так как Visual Basic позволяет задать те строки, где требуется останов. Это можно сделать с помощью точек останова (Breakpoint). Точки останова можно поместить в любой строке кода, кроме строк комментариев или пустых строк.

Точку останова можно создать одним из следующих способов:

• щелкнуть мышью по вертикальной серой полосе в левой части окна кода против нужной строки;

• щелкнуть мышью в той строке кода, в которой требуется остановить выполнение программы, и нажать клавишу [F9];

• используя опцию Toggle Breakpoint меню Debug;

• щелкнув по кнопке на панели инструментов Debug

Познакомьтесь с тем, как можно использовать для отладки точки останова.

Порядок действий

1. Допустим, вы собираетесь контролировать значения переменных N и sum. Любым из приведенных выше способов создайте точки останова, как показано на рис.14.21. Строка с точкой останова выделяется красным цветом.

Рис.14.21

2. Запустите проект обычным образом. Дойдя до первой точки останова, проект перейдет в режим прерывания. Строка будет выделена желтым цветом и помечена стрелкой.

3. Продолжайте выполнение проекта клавишей [F5]. Работа программы будет прерываться только на контрольных точках. Имея прерываемую таким образом программу, можно легко проверять значения переменных. Точка останова может быть отменена щелчком мыши по строке, содержащей точку останова. Удалить все точки останова во всем проекте можно с помощью команды Clear All Breakpoints меню Debug.

4.Удалите все контрольные точки. При отладке программы точки останова используются для сужения той области программного кода, в которой предполагается наличие ошибки. Более детально исследовать значения переменной можно с помощью просматриваемых значений (watches).

Окно Watches. Это основное окно, предназначенное для просмотра значений выражений. В нем можно проконтролировать любое выражение из списка выражений, введенных для проверки. Для введения выражения в список контролируемых выражений необходимо ввести его в текстовое поле Expression этого окна.

Порядок действий

1. Откройте окно, используя опцию Watch Window меню View или щелкнув по кнопке на панели инструментов Debug.

2. Создайте точку останова, как показано на рис. 14.22.

Рис. 14.22

3. Выделите переменную N, щелкните правой кнопкой мыши по переменной и в контекстном меню выберите опцию Add Watch (рис.14.23).

4. В диалоговом окне Add Watch выберите нужные установки (рис.14.24.)

Рис.14.23 Рис.14.24

5. Аналогично добавьте для наблюдения переменные txtЧисла и sum.

6. Запустите проект на выполнение и введите три числа: 5, 7, 10. После останова программы на контрольной точке окно Watches будет иметь вид, представленный на рис. 14.25

Рис. 14.25

Если в тексте кода выделить выражение, то при вызове окна Add Watch это выражение по умолчанию вставляется в поле Expression.

Окно Quick Watch. В дополнение к окну Watches для просмотра выражений можно использовать окно Quick Watch, что ускорит доступ к значению выражения. Для этого окна не требуется вводить список контролируемых выражений, а достаточно выделить интересующее выражение в тексте кода и вызвать окно Quick Watch, щелкнув по кнопке (рис. 14.26). на панели инструментов Debug

Рис. 14.26

Обработка ошибок. Обработка ошибок и неправильных действий пользователя — обязательная составляющая любого серьезного проекта. Для обработки ошибок в языке Visual Basic есть специальный оператор On Error.

Подведем итоги: Поскольку ни одна программа не застрахована от ошибок, можно лишь попытаться свести их к минимуму. Вот несколько советов, которые помогут Вам в этом:

• разбивайте программу на подпрограммы. Чем меньше программа, тем легче найти и удалить ошибки;

• тестируйте программу после каждого внесения в нее изменений. Если программа до изменений работала нормально, а после изменений перестала, следовательно, ошибки содержатся во вновь введенных строках;

• делайте перерывы на отдых.