Реферат: Ошибки при выполнении программы. Опции компилятора
С.А. Григорьев
Умея пользоваться массивами, условными операторами и операторами цикла, вы можете писать довольно серьезные программы. При выполнении этих программ неизбежно будут возникать критические ошибки, приводящие к аварийному завершению программы. Такие ошибки по английски называются Run-time errors — ошибки времени выполнения. Рассмотрим пока только наиболее часто встречающиеся арифметические ошибки:
Division by zero — код ошибки 200;
Arithmetic overflow — кодошибки 215;
Range check error — кодошибки 201;
Floating point overflow — кодошибки 205;
Invalid floating point operation — кодошибки 207.
Ошибка Division by zero — деление на ноль — возникает при выполнении операций DIV, MOD и /, когда делитель равен нулю.
Ошибка Arithmetic overflow — целочисленное переполнение — возникает при выполнении арифметической операции над целыми числами, когда результат операции выходит за границы соответствующего типа. Такая ошибка произойдет, например, при выполнении программы
VAR a,b: Word; c: Integer; BEGIN a:=100; b:=200; c:=a-b; END.
Ошибка произошла, когда вычислилось значение выражения a-b, равное
-100. Мы знаем, что при выполнении операции над операндами типа Word результат будет иметь тип Word, а -100 не является допустимым значением этого типа. То обстоятельство, что это значение мы собирались присвоить переменной типа Integer, не имеет значения, т.к. ошибка произошла до присваивания. Интересно, что, если описать a и b как Byte, то ошибки не будет (см. таблицу 2 в главе 5).
Ошибка Range check error — ошибка проверки диапазона — происходит в двух случаях. Во-первых, при попытке присвоить целочисленной переменной недопустимое значение, и, во-вторых, при использовании недопустимого индексного выражения для элемента любого массива. Проиллюстрируем оба эти случая на простых примерах.
VAR a,b,c: Word; BEGIN a:=$FFFF; b:=1; c:=a+b; END.
Мы попытались присвоить переменной типа Word значение 65536, которое не является допустимым для этого типа.
VAR x: ARRAY[2..8] OF Real; i: Byte;
BEGIN FOR i:=8 DOWNTO 1 DO x[i]:=Sqrt(i); END.
Ошибка произошла при обращении к первому элементу массива, который не существует. Фактически этот второй случай полностью аналогичен первому — мы попытались «присвоить» индексу массива, тип которого-2..8, значение 1.
Ошибка Floating point overflow — вещественное переполнение — возникает при выполнении операции над вещественными числами, когда результат операции слишком велик, или при попытке присвоить вещественной переменной слишком большое значение. Когда речь идет о вещественных числах, термин «слишком большое» следует понимать как большое по абсолютной величине — знак числа не имеет значения. Приведем пример программы, содержащей такую ошибку.
VAR r: Real; BEGIN r:=-1E20; r:=Sqr(r); END.
При возведении в квадрат величины r мы получим слишком большое для типа Real число 1E40.
Ошибка Invalid floating point operation возникает в трех случаях:
1) при вычислении корня из отрицательного числа;
2) при вычислении логарифма неположительного числа;
3) при вычислении функций Trunc и Round от слишком большого (по абсолютной величине) вещественного числа. Эта ошибка довольно очевидна, и мы не станем ее иллюстрировать.
Как же должен поступать программист, когда при выполнении его программы возникают ошибки? Прежде всего нужно локализовать ошибку, то есть найти оператор, в котором она произошла. В этом вам может помочь среда Turbo Pascal, если в ней правильно установлены опции компилятора. Опции компилятора позволяют изменять режим компиляции и задаются в подменю Compiler меню Options среды Turbo Pascal. Поканасбудутинтересоватьлишьпятьопций: Range checking, Stack cheking, I/O checking, Overflow checking, Debug information. Если они включены, то настройка среды благоприятна для отладки вашей программы. Если они выключены, то их обязательно следует включить, а еще лучше задать их непосредственно в тексте своей программы. Опции записываются в программе в виде:
{$ буква + / — }
Каждой опции соответствует своя буква (эти буквы выделены в подменю Compiler цветом), символ "+" означает включить, а символ "-" — выключить. В программе можно задать одну опцию, например, {$R+} или несколько опций — {$R+,I-,S+}. Некоторые опции можно записывать только в самом начале программы, другие могут размещаться в любом ее месте.
Опция Range checking (R) отвечает за контроль ошибок Range check error, Overflow checking (C) — за контроль ошибок Ariphmetic overflow, I/O cheking (I) — за контроль ошибок ввода-вывода. Смысл опции Stack cheking (S) будет объяснен несколько позже, а опция Debug information (D) включает в код программы отладочную информацию, что позволяет среде Turbo Pascal при аварийном завершении программы показать курсором оператор, в котором произошла ошибка. Позаботьтесь, чтобы при отладке программы перед первым ее оператором была строка {$R+,C+,I+,S+,D+} — это поможет вам найти и устранить все ошибки. Некоторые неопытные программисты выключают эти опции, тогда программа не прерывается при некоторых ошибках, а продолжает выполняться, на этом основании делается вывод, что программа верна. Это самообман — программа выполняется, но выполняется неправильно и никак не сообщает об ошибках.