Ошибки программирования

Ошибки в написании кода

Ошибки во время выполнения – это ошибки, которые приводят к ненормальному обрывы работы программы. Они возникают во время работы программы, если среда обнаруживает операцию, которую невозможно выполнить. Обычно ошибки ввода становятся причинами ошибок во время выполнения. Ошибки ввода возникают, когда программа ожидает от пользователя ввода значения, но пользователь вводит величину, которую программа не может обработать. Например, программа ожидает получение числа, но вместо этого пользователь вводит строку, это приводит к ошибкам в программе, связанным с типами данных.

Другой пример ошибок во время выполнения – это деление на ноль. Это происходит, когда в целочисленном деление делитель равен нулю. Пример программы, которая вызовет ошибку во время выполнения:

3. Логические ошибки

Логические ошибки происходят, когда программа неправильно выполняет то, для чего она была создана. Ошибки этого рода возникают по многим различным причинам. Допустим, вы написали программу, которая конвертирует 35 градусов Цельсия в градусы Фаренгейта следующим образом:

Вы получите 67 градусов по Фаренгейту, что является неверным. Должно быть 95.0. В Java целочисленное деление показывает только часть – дробная часть отсекается, по этой причине в Java 9 / 5 это 1. Для получения правильного результата, нужно использовать 9.0 / 5, что даст результат 1.8.

Обычно ошибки синтаксиса легко обнаружить и легко исправить, поскольку компилятор даёт указания откуда пришла ошибка и что не так. Ошибки во время выполнения не трудны для поиска, поскольку причина и место для этих ошибок также показывается в консоли во время прерывания программы. Поиск логических ошибок, в свою очередь, очень сложный. В последующих главах вы обучитесь техникам трассировки программ и поиска логических ошибок.

4. Распространённые ошибки

Пропуск закрывающей фигурной скобки, пропуск точки с запятой, пропуск кавычки для строки и неправильное написание имён – всё это самые распространённые ошибки для новых программистов.

Частые ошибки 1: Пропущенные фигурные скобки

Фигурные скобки используются для обозначения в программе блоков. Каждой открывающей фигурной скобке должна соответствовать закрывающая фигурная скобка. Распространённая ошибка – это пропуск закрывающей фигурной скобки. Чтобы избежать эту ошибки, печатайте закрывающую фигурную скобку всякий раз, когда печатаете открывающую фигурную скобку как показано в следующем примере:

Если вы используете IDE такую как NetBeans и Eclipse, то IDE автоматически вставит закрывающую фигурную скобку каждой введённой вами открывающей фигурной скобки.

Частые ошибки 2: Пропуск точки с запятой

Каждая инструкция заканчивается ограничителем инструкции (;). Часто новые программисты забывают поместить ограничитель инструкции для последней инструкции в блоке как это показано в следующем примере:

Частые ошибки 3: Пропуск кавычки

Строки должны помещаться в кавычки. Часто начинающие программисты забывают поместить кавычку в конце строки как показано в следующем примере:

Если вы используете IDE, такую как NetBeans и Eclipse, то IDE автоматически вставит закрывающую кавычку каждый раз, когда вы ввели открывающую кавычку.

Частые ошибки 4: Неправильное написание имён

Java чувствительная к регистру. Неправильное написание имён – частая ошибка для новых программистов. Например, пишут слово main как Main, а вместо String пишут string. Пример:

Первая ошибка начинающего программиста заключается в отсутствии плана

Как и весь письменный контент, будь то курсовая или статья, код не может быть легко создан. Каждый программист должен знать: чтобы написать приложение или отдельный модуль, необходимо придерживаться следующего порядка действий:

обдумать, исследовать, составить план, написать код, протестировать его, изменить то, что требует изменений.

В большинстве случаев ошибки, возникающие в коде начинающих программистов, являются результатом игнорирования вышеизложенного порядка действий. Если вы уже опытный разработчик, то, скорее всего, сможете вспомнить несколько моментов, когда сразу же без раздумий бросались писать код, только увидев задачу.

Это правило больше подходит для крупных задач, которые делятся на подзадачи. Ведь вряд ли вы будете обдумывать реализацию сортировки массива и составлять для неё план.

Начинающий программист недооценивает кодстайл

При написании кода важно учитывать его читабельность. Новички пренебрегают пробелами, полноценными и понятными именами переменных, предпочитая не обращать на эти вещи внимания и называть первую переменную “a”, вторую – “b” и т. д. Никогда не недооценивайте важность чистоты кода. В интернете есть множество статей, посвящённых кодстайлу для каждого из ЯП. Наши материалы по общим рекомендациям:

“Всегда думайте, будто парень, который будет поддерживать ваш код, – это жестокий психопат, который знает, где вы живёте.” – Джон Вудс.

Выбирает первое попавшееся решение

Каждый программист, сталкивающийся с проблемой, пытается её решить, что естественно. Опытный программист знает, что нельзя применять к своему коду первое попавшееся решение. Необходимо сравнить его с остальными найденными и выбрать оптимальное. Новичок, скорее всего, использует первое попавшееся решение и даже не заметит, что, допустим, сложность алгоритма возрастёт, а соответственно возрастёт и время его выполнения.

Работа в качестве профессионального программиста заключается не в том, чтобы просто найти решение, а в том, чтобы выбрать самое простое и оптимальное. Код должен быть достаточно простым и для дальнейшей поддержки.

Как сказал Энтони Ричард Хоар, существует два принципа написания ПО:

Не может бросить код незаконченным

Ещё одна из самых распространённых ошибок заключается в том, что после выбора неоптимального решения новички не хотят расставаться с написанным кодом. Вероятно, это психологически связано с настроем “не бросать недоделанным”. Такое убеждение играет хорошую роль в большинстве видов деятельности, но не в отдельных случаях в программировании.

В тот момент, когда выбранное вами решение кажется сомнительным, вы должны подумать о том, чтобы избавиться от него и пересмотреть проблему. Такое решение проблемы будет благоприятным в любом случае, независимо от того, сколько времени и сил вы вложили в нерабочий код.

Пятая ошибка начинающего программиста в том, что он не гуглит

Быть может, у вас бывали случаи, когда вы тратили драгоценное время, пытаясь решить возникшую проблему (именно проблему, а не задачу), вместо того чтобы нагуглить решение.

Если вы не используете передовую технологию, скорее всего, кто-то другой уже сталкивался с вашей проблемой и нашёл для неё решение. Сохраните своё время и просто погуглите. Возможно, то, что вы считаете проблемой, на самом деле ею не является, и вам не надо ничего исправлять.

Однако если вы новичок, читающий эту статью, то будьте осторожны с этим пунктом. Большинство из начинающих грешит копированием чужого кода без понимания. Даже если этот код решает вашу проблему, вы никогда не должны использовать его без полного понимания.

Шестая ошибка начинающего программиста – он использует не подходящие структуры данных

При подготовке к собеседованию начинающие программисты уделяют достаточно времени алгоритмам. Если вы знаете множество структур данных и умеете их применять, для работодателя это явно будет плюсом. Однако этого бывает недостаточно. Важным моментом является “уместность” применения этих структур.

Вот два небольших примера:

Использование списков (массивов) вместо хешей (объектов) для управления записями.

Обычно под словом “рефакторинг” подразумевается улучшение кода для более ясного понимания и оптимизации. Однако не все новички умеют улучшать читабельность своего кода.

Например, сделать проект более грязным может дублирующийся код. Вместо написания функции с необходимыми параметрами, новички обычно просто копипастят раздел кода, чтобы изменить одну-единственную строчку; объясняют они это “введением нового функционала”. Если вы выбираете стул, то согласитесь, что рациональнее купить один регулируемый по высоте, вместо десяти разной высоты.

Пишет комментарии об очевидных вещах

Есть один способ избежать комментариев и сделать код более понятным – заменять комментарии на очевидно заданные элементы.

Вместо следующего кода:

можно написать такой:

Одно только использование понятных имён для функций делает большинство комментариев ненужными. Комментарии нужны тогда, когда нужно объяснить, почему данный код находится здесь, вместо того чтобы объяснять, что именно делает этот код.

Если вам нужно написать пояснения к коду, не пишите об очевидных вещах. Ниже пример кода, бесполезные комментарии в котором создают лишний шум:

Девятая ошибка начинающего программиста – отсутствие тестов

Одна из самых распространённых ошибок. Скорее всего, если вы не пишете тесты, то проверяете код вручную. В случае создания веб-приложения, вы, наверняка, обновляете приложение после нескольких написанных строк кода. В таком тестировании нет ничего плохого. Однако сложный код всё-таки стоит проверять автоматическим способом. Обычно пишется скрипт, который выполняет определённые действия после добавления n-ого количества строк кода в проект. Чтобы не забывать тестировать приложение после каждого внесённого изменения, используйте компьютер.

Одержимость производительностью

«Преждевременная оптимизация – корень всех зол (как минимум, большей их части) в программировании.» – Дональд Кнут, 1974.

Следует помнить: если вы не можете обозначить проблемы оптимизации в вашем коде, не пытайтесь оптимизировать его.

Безусловно, существуют способы оптимизации, которые вы должны применять практически во всех случаях. Например, в Node. js крайне важно, чтобы вы не переполнили цикл событий или не блокировали стек вызовов.

Главное, не переборщить с оптимизацией. То, что по-вашему может положительно влиять на производительность, может стать источником новых неожиданных проблем.

Начинающие разработчики не ставят себя на место пользователя

Опытный разработчик представляет себе то, что нужно пользователям. Он думает о том, как облегчить пользователю работу с приложением и упростить доступ к тем или иным функциям.

То, чем заставляют заниматься в школах/ВУЗах, – изобретение колеса

Этот момент довольно спорный, потому что изобретать колесо иногда полезно. Такой способ помогает лучше понять алгоритм/структуру/функцию и, в случае чего, реализовать собственный алгоритм/структуру/функцию, но, например, с расширенным функционалом.

С другой стороны, если вам нужно “обычное колесо”, которое не требует никакого дополнительного функционала/оптимизации, не изобретайте его повторно. Просто используйте то, что написано уже до вас. Не тратьте своё время на изобретение лучшего “обычного колеса”. Постарайтесь пользоваться “колёсами” с открытым исходным кодом, чтобы их можно было легко отлаживать, добавлять функционал и заменять при необходимости.

Отторжение code review

Один из признаков начинающего программиста – восприятие code review как осуждение, критику. Он недоволен этой критикой, не ценит её или даже боится. Это в корне неправильное отношение к ревью. Если вы так себя чувствуйте, убедительно рекомендуем пересмотреть и изменить своё отношение. Смотрите на каждое ревью как на обучение, возможность узнать что-то новое. Самое главное, благодарите своих рецензентов, когда они вас чему-то учат. Большинство из них поделится с вами опытом, который, возможно, упростит вашу деятельность и положительно скажется на продуктивности.

Что такое исключения в программировании

Рассказ об ошибках, которые можно предусмотреть заранее.

Большинство наших проектов устроены так: когда во время работы программы возникает какая-то ошибка, то программа аварийно завершается. Иногда при этом она выдаёт сообщение об ошибке. Кажется, что это нормальная ситуация, но на самом деле большинство ошибок можно предусмотреть и научить программу правильно с ними работать. Для этого нам нужны обработчики ошибок.

Что такое обработчик ошибок

Чтобы программа знала, что делать, если возникла какая-то ошибка, используют обработчики исключительных ситуаций, или, проще говоря, обработчики исключений. Смысл такой:

Такие обработчики есть не в каждом языке программирования, но большинство современных языков это умеют делать.

Пример программы без обработчика исключений

Допустим, у нас в программе на Python предусмотрено чтение данных из файла и есть такой код:

Но если на диске этого файла не будет, то компьютер, когда дойдёт до этой строчки, выдаст ошибку:

Давайте нарисуем это в виде простой схемы:

Получается, что наша задача — предусмотреть вариант, что на диске не будет нужного файла, и придумать поведение программы в этом случае. Используем для этого обработчик исключений.

Программа с обработчиком исключений

Если мы знаем, что в каком-то месте возможна ошибка, то можем тогда предусмотреть этот сценарий и подстраховаться. Для этого используют обработчик и делают так:

В этой ситуации программа не зависнет и не вывалится с ошибкой, а сама сможет её обработать и делать дальше то, что нужно:

Команда try — это начало нашего обработчика исключений. Она говорит компьютеру: «Попробуй выполнить вот эту команду, а мы посмотрим, что произойдёт».

Except — это какую ошибку мы ожидаем здесь увидеть. В нашем случае мы хотим предусмотреть случай, что такого файла нет, поэтому пишем стандартную ошибку для такой ситуации.

? Сравните текст этой ошибки с тем, что нам выдал компьютер в предыдущем разделе.

В других языках конструкция обработчика исключений может выглядеть по-другому, но смысл тот же: говорим компьютеру, какую команду нужно выполнить и что делать, если появилась конкретная ошибка.

Когда что-то не предусмотрено — будет ошибка

Если программе в этом блоке встретится другая ошибка, не та, которую мы предусмотрели, то программа остановится и всё перестанет работать. Например, вот какие ошибки могут возникнуть с файлом:

Во всех этих случаях программа сломается, потому что мы не предусмотрели эти ситуации:

Получается, всё нужно делать с обработкой исключений?

Конечно, есть места в коде, которые лучше делать с обработкой ошибок: работа с файлами, сетевые запросы или получение внешних данных. Но запихивать исключения на каждую команду в программе точно не стоит.