Giáo án và PPT Khoa học máy tính 11 cánh diều Bài 6: Kiểm thử và sửa lỗi chương trình

BÀI 6. KIỂM THỬ VÀ SỬA LỖI CHƯƠNG TRÌNH

HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

GV đặt câu hỏi: Theo em, tại sao rất ít khi chương trình viết xong có thể chạy được ngay?

HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Nguyên nhân gây lỗi và truy vết lỗi

GV yêu cầu học sinh trao đổi: 

1. Nêu một số lỗi chương trình và nguyên nhân xảy ra các loại lỗi đó.

2. Vì sao người lập trình có thể dễ dàng tìm ra chuỗi dòng lệnh gây lỗi?

Sản phẩm dự kiến:

Các loại lỗi và nguyên nhân

- Lỗi cú pháp: nguyên nhân có thể là không nhớ quy định, đánh máy nhầm…

- Lỗi thời gian chạy: nguyên nhân thường dó có giá trị không hợp lệ…

Truy vết lỗi và thông báo lỗi

- Vùng soạn thảo các câu lệnh trong môi trường lập trình IDE thường có hiển thị số thứ tự các dòng lệnh, đánh số tăng dần từ 1.

- Khi phát sinh một lỗi, chức năng gỡ lỗi sẽ truy vết ngược lùi về phía trên, tìm đến tận gốc, tới dòng có câu lệnh gây lỗi.

- Thông báo lỗi in ra danh sách các dòng lệnh truy vết được, ghi kèm số thứ tự dòng lệnh trong văn bản chương trình.

Hoạt động 2: Chạy thử chương trình

HS thảo luận trả lời câu hỏi:

Vì sao phải chạy thử chương trình?

Sản phẩm dự kiến:

- Chạy thử cho phép người lập trình dễ phát hiện lỗi hơn, qua đó kịp thời đưa ra các biện pháp xử lí lỗi. 

→ Hạn chế được rất nhiều rủi ro phát sinh lỗi trong quá trình vận hành.

- Tập hợp toàn bộ các trường hợp đầu vào có thể xảy ra của một chương trình thường là vô hạn.

- Không thể chạy chương trình với tất cả các đầu vào có thể có. 

Hoạt động 3: Một số kinh nghiệm thực hành gỡ lỗi chương trình

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:

+ Thế nào là một ca kiểm thử? Cho ví dụ.

+ Nêu các nguyên tắc hướng dẫn “chia để trị” và “Hãy in ra”. 

Sản phẩm dự kiến:

Các ca kiểm thử để phát hiện lỗi chương trình

- Một ca kiểm thử là một trường hợp đã cho các đầu vào cụ thể và dự đoán trước kết quả đầu ra đúng yêu cầu của bài toán.

- Cần kiểm thử:

+ Đủ các trường hợp của cấu trúc rẽ nhánh.

+ Các trường hợp ở đầu mút của một biểu thức điều kiện.

+ Các trường hợp của cấu trúc lặp có số lần lặp là 0 lần, 1 lần, nhiều lần.

Chia dể trị

- Kiểm tra và sửa lỗi một đoạn mã lệnh ngắn, từng hàm riêng biệt trước khi chuyển sang phần khác.

- Việc tổ chức tách biệt các phần công việc của chương trình là một khía cạnh của phương pháp lập trình theo mô đun.

Hãy in ra

- Kiểm soát các giá trị các giá trị biến, biểu thức bằng cách in ra; hoặc theo dõi các giá trị biến, biểu thức bằng trình gỡ lỗi được trang bị sẵn trong IDE.

Hoạt động 4: Tập thói quen tốt khi lập trình để dễ gỡ lỗi

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:

Nêu một số việc làm giúp chương trình ít lỗi và gỡ lỗi dễ dàng hơn.

Sản phẩm dự kiến:

Nên ghi nhớ và tập dần một số thói quen tốt để giúp chương trình ít lỗi và việc gỡ lỗi dễ dàng hơn:

- Không viết các câu lệnh ngay sau khi đọc xong bài toán.

- Thiết kế chương trình, chia thành một số hàm.

- Chọn đặt tên gợi nhớ cho các hàm và các biến.

- Viết chú thích đầy đủ.

Hoạt động 5: Tổ chức tách biệt các phần của một chương trình

GV đặt câu hỏi hướng dẫn học sinh tìm hiểu:

1. Trình bày định nghĩa hàm để thực hiện thuật toán.

2. Trình bày các câu lệnh để chạy thử phát hiện lỗi.

3. Cho biết việc tổ chức tách biệt các phần công việc đem lại lợi ích gì?

Sản phẩm dự kiến:

Định nghĩa hàm để thực hiện thuật toán

- Người lập trình tự định nghĩa một (hay một số) hàm: chọn tên hàm, tên các biến đầu vào và cách trả về kết quả.

- Phần thân hàm là kết quả chuyển từ mô tả thuật toán thành câu lệnh của ngôn ngữ lập trình đã chọn.

Các câu lệnh để chạy thử phát hiện lỗi

Trong chương trình cần có thêm các câu lệnh làm những việc sau:

- Gán dữ liệu đầu vào: Một số câu lệnh gán giá trị cho các biến đầu vào. 

→ Dữ liệu đầu vào cũng có thể đọc từ tệp cho trước.

- Xuất kết quả đầu ra: Một số câu lệnh in ra màn hình. 

→ Để tiện kiểm tra, đỡ nhầm làn, nên in kèm mô tả đầu ra là gì; có thể in kèm cả dữ liệu đầu vào tương ứng.

Lợi ích của việc tổ chức tách biệt các phần công việc

- Dễ chạy thử: Các câu lệnh để chạy thử kiểm tra ở các chỗ cần theo dõi giá trị của các biến, việc thực hiện các đoạn chương trình.

- Dễ sửa lỗi: Bố cục chương trình có logic rõ ràng, dễ thấy lỗi xảy ra ở việc nào.

HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

Câu 1. Chương trình sau mắc lỗi gì?

def func(n)

a, b = 0, 1

while a < n:

print(a, end=' ')

a, b = b, a+b

print()

print(func(1000))

A. TypeError.                                              B. ZeroDivisionError.

C. Syntax Error.                                          D. NameError.

Câu 2. Chương trình sau có lỗi ở dòng lệnh nào?

n = int(input("Nhập số tự nhiên n: "))

s = ""

for i in range(10):

s = s + i

A. 1.                     B. 2.                               C. 3.                               D. 4.

Câu 3. Chương trình chạy phát sinh lỗi ngoại lệ TypeError, nên xử lí như thế nào?

A. Kiểm tra lại chỉ số trong mảng.                B. Kiểm tra lại giá trị số chia.

C. Kiểm tra giá trị của số bị chia.                 D. Kiểm tra kiểu dữ liệu nhập vào.

Câu 4. Chương trình sau nên sửa như thế nào. Chọn phương án đúng nhất.

fruits = ['Banana', 'Apple', 'Lime']

print(fruits[4])

A. Thay đổi kiểu dữ liệu của từng phần tử trong mảng.

B. Kiểm tra chỉ số của mảng khi thực hiện lệnh.

C. Thay đổi tên mảng.

D. Chương trình không có lỗi.

Câu 5. Chương trình chạy phát sinh lỗi ngoại lệ NameError, nên xử lí như thế nào?

A. Kiểm tra lại chỉ số trong mảng.                B. Kiểm tra lại tên các biến và hàm.

C. Kiểm tra giá trị của số bị chia.                 D. Kiểm tra kiểu dữ liệu nhập vào.

Đáp án gợi ý:

HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV yêu cầu HS hoàn thành Vận dụng SGK trang 116:

Câu 1. Em hãy liệt kê một số ca kiểm thử cho chương trình:

a) Tìm số x trong một dãy số (đã cho cụ thể).

b) Sắp xếp một dãy số.