что такое баг в приложении

Что такое баги, ворнинги и исключения в программировании

Разбираемся, какие бывают типы ошибок в программировании и как с ними справляться.

Многим известно слово баг (англ. bug — жук), которым называют ошибки в программах. Однако баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданный результат работы. Также есть и другие термины: ворнинг, исключение, утечка.

В этой статье мы на примере C++ разберём, что же значат все эти слова и как эти проблемы влияют на эффективность программы.

Пишет о программировании, в свободное время создает игры. Мечтает открыть свою студию и выпускать ламповые RPG.

Ошибки в программировании

Словом «ошибка» (англ. error) можно описать любую проблему, но чаще всего под ним подразумевают синтаксическую ошибку — некорректно написанный код, который даже не скомпилируется:

Компилятор тут же скажет, что в коде ошибка и скорее всего не хватает запятой или точки с запятой.

Также существуют ворнинги (англ. warning — предупреждение). Они не являются ошибками, поэтому программа всё равно будет собрана. Вот пример:

Предупреждения не являются чем-то критичным, но могут иметь негативные последствия. Например, ваша программа будет использовать больше памяти, чем должна. Так как C++ нужен в том числе и для разработки высоконагруженных систем, этого допускать нельзя.

После восклицательного знака в треугольнике — количество предупреждений

Третий вид ошибок — ошибки сегментации (англ. segmentation fault, сокр. segfault, жарг. сегфолт). Они возникают, если программа пытается записать что-то в ячейку, недоступную для записи. Например:

Вот результат работы такого кода:

Баги в программах

Мы выяснили, что баг — это не совсем ошибка, а скорее неожиданное поведение программы или результат такого поведения. Баги могут быть чем-то забавным или неприятным. Например, как в играх:

Но они могут привести и к более серьёзным последствиям. Если неправильно спроектировать работу многопоточного приложения, то потоки будут постоянно опережать друг друга. Например, сообщение об ошибке из одного потока может опоздать на миллисекунду, из-за чего второй поток подумает, что никакой ошибки не было, и продолжит работу.

Если ваш код приводит в действие какое-нибудь потенциально опасное устройство, то ценой такой ошибки может быть чья-нибудь жизнь. Такое случилось с кодом для аппарата лучевой терапии Therac-25 — как минимум два человека умерло и ещё больше пострадали из-за превышения дозы радиации.

Исключения в программах

Также во время работы программы могут возникать ситуации, которые мешают корректной работе программы. Например, если вы просите пользователя ввести число, а он вводит строку.

Конвертировать введённое значение не всегда возможно, поэтому функция, которая занимается преобразованием, «выбрасывает» исключение (англ. exception). Это специальное сообщение говорит о том, что что-то идёт не так.

Если разработчик не описывает логику работы программы при вы выбрасывании исключения, то программа аварийно закрывается. Подробнее мы рассказали об этом в статье про ввод и конвертацию в C++.

Одно из самых известных исключений — переполнение стека (англ. stack overflow). В честь него даже назвали сайт, на котором программисты ищут помощь в решении своих проблем.

Компилятор C++ при этом может выдать ошибку сегментации, а не сообщение о переполнении стека:

Вот аналогичный код на языке C#:

Однако сообщение в этот раз более конкретное:

В обоих случаях программа завершается, потому что не может дальше корректно работать.

Похожая ситуация — переполнение буфера (англ. buffer overflow). Она происходит, когда записываемое значение больше выделенной области в памяти.

Обратите внимание, что мы получили предупреждение об арифметическом переполнении (англ. integer overflow):

Тем не менее программа скомпилировалась. Если же такая ситуация возникнет во время вычислений, то мы можем не получить предупреждения.

Арифметическое переполнение стало причиной одной из самых дорогих аварий, произошедших из-за ошибки в коде. В 1996 году ракета-носитель «Ариан-5» взорвалась на 40-й секунде полёта — потери оценивают в 360–500 миллионов долларов.

Как избежать всех этих ошибок

К сожалению, вручную всё это заметить и исправить не получится. Однако существуют различные инструменты и технологии, которые могут помочь.

Один из таких инструментов — отладчик. Он помогает контролировать ход работы программы, чтобы отслеживать разные показатели.

Второй, более эффективный метод — unit-тесты. Они представляют из себя набор описанных ситуаций для каждого компонента программы с указанием ожидаемого поведения.

Например, у вас есть функция sum (int a, int b), которая возвращает сумму двух чисел. Вы можете написать unit-тесты, чтобы проверять следующие ситуации:

Если какой-то из этих тестов не пройден, вы узнаете об этом и сможете всё исправить. Это намного быстрее, чем проверять всё вручную.

Заключение

Ошибок существует слишком много. При этом самые опасные тяжелее обнаружить, что только усугубляет ситуацию.

Если вы хотите научиться писать качественный код и находить в нём ошибки, вы можете записаться на наш курс по разработке на C++.

Источник

Типы багов: этимология и энтомология

1. Немного этимологии и энтомологии
Давайте посмотрим попристальней на такое знакомое и (до боли?) родное слово БАГ. Происходит оно от английского слова Bug, означающего «насекомое». Есть еще много сторонних значений, в частности английское выражение «to go bugs» — сойти с ума, что легко кореллируется со вполне русским «тараканы в голове завелись». Также вспоминаются и «жучки на линии» (тоже, кстати, по-английски – bugs). И опять мы пришли к насекомым.

Еще в 1878 году, Томас Альва Эдисон (да-да, тот самый!) в письмах к своему соратнику Пускасу писал: «It has been just so in all of my inventions. The first step is an intuition, and comes with a burst, then difficulties arise — this thing gives out and [it is] then that ‘Bugs’ — as such little faults and difficulties are called — show themselves and months of intense watching, study and labor are requisite before commercial success or failure is certainly reached». Тем же словом, инженеры называли и сбои радарной электроники во время второй Мировой Войны. Конечно, более распространена история о том, что в 1946 году разработка компьютера Марк-2 (Mark-II) были приостановлена из-за сбоя его функционирования, вызванного попаданием мотылька между контактов. Трупик мотылька был извлечен и приклеен к отчету липкой лентой с комментарием «First actual case of bug being found.» («Первый реальный случай нахождения жучка»). Как нетрудно догадаться, примерно оттуда же «растут уши» и слова «дебаггер» (debugger) – буквально «избавитель от жучков».

2. Виды багов.
Простейший (не как инфузория-туфелька, а самый простой для понимания, модно сказать «классический») баг – это несоответствие между ожидаемым результатом (ОР) и фактическим результатом (ФР). Разберем это на примере:

(это, кстати, реальный баг старого Microsoft Excel – он не учитывал приоритета математических операций, по которому умножение имеет высший приоритет по сравнению со сложением)

Все просто. Ждем одно – получаем другое. Баг.
Я не буду перечислять все подвиды бага классического – от опечаток в данных и опечаток в коде до бесконечных циклов, от использования оператора присвоения вместо оператора проверки равенства до использования неинициализированной переменной, от состояния гонки (race condition) в мультипоточных приложения до переполнения буфера, и так далее, и тому подобное – все это достаточно обыденные и ясные явления. Обратимся к малознакомой экзотике.

2.1. Гейзенбаг (Heisenbug)
Баг, названный в честь Гейзенбергского Принципа неопределенности – концепции квантовой физики. Простым (хоть слово «просто» здесь и не очень применимо) примером подобного бага будет являться ошибка, проявляющаяся, когда программа запускается на исполнение в рабочей среде, но исчезающая, когда программу запускают в дебаггере.

2.2. Борбаг (Bohrbug)
Тип бага, названный так в честь атомной модели Бора. В противоположность Гейзенбагу, он проявляется постоянно при одном и том же стечении обстоятельств. Вопрос в том, что весь набор обстоятельств бывет невозможно (или очень трудно) отследить.

2.3. Мандельбаг (Mandelbug)
Назван в честь Бенуа Мандельброта, внесшего огромный вклад в теорию фракталов. Мандельбагами называют ошибки, чьи причины настолько сложны и неясны, что фактически кажутся хаотичными и не поддающимися описаниями. (ключевое слово «кажутся»). Подобное, может быть вызвано, например, медленной реакцией системы – то есть ошибка уже произошла, но об этом вы узнаете только через некоторое время, что сильно затруднит локализацию причин.

2.4. Шрединбаг (Schroedinbug)
Шрединбаг назван в честь известного парадокса с кошкой Шредингера (или эта несчастная животина – кот?). Он заключается в том, что кто-нибудь читает код программы (работающей уже некоторое время) и восклицает «Да этого не может быть! Она просто не может функционировать!», после чего программа прекращает свое функционирование пока данная ошибка не будет исправлена. Будучи, казалось бы, абсолютно фантастической, данная ошибка попадается в реальности – спросите знакомых ветеранов- разработчиков, они подтвердят. Хотя, конечно, последующий анализ, как правило, позволяет отнести ошибку к разделам 2.1, 2.2 или 2.3, это удается не всегда.

2.5. Фазы луны
На самом деле такой ошибки не существует – это популярная отговорка тех, кто не хочет (не имеет желания и/или времени) разбираться в сложных причинах возникновения ошибки. Тем не менее, в истории существует пара примеров, когда ошибки возникали буквально из-за фаз луны. Я не буду приводить здесь эти истории, надеясь, что никому из нас не придется работать со столь сложными устройствами. Тем не менее, в любом случае, хотелось бы предостеречь всех от неосторожных умозаключений и попросить быть более внимательными, настойчивыми и скрупулезными в своей работе.

2.6. Статистический (более известный как количественный) баг
Баг возникающий при произведении программой большого количества каких-либо действий. Примером данной ошибки может служить запуск программы, которая должна равномерно расположить на плоскости некоторое количество точек. Если, например, при большом количестве точек программа не только неправильно располагает их, но и норовит расположить все на одной стороне плоскости (при этом до определенного количества точек работая прекрасно) – вуаля, количественный баг.

2.7. Демонстрационный эффект.
Ну и конечно, известный всем, «эффект первого показа», не раз случавшийся и с вашим покорным слугой. Как только приходит пора показать, например, прекрасно функционировавший на тестовом стенде юнит, обязательно происходит что-то ужасное. Причны, как правило, тривиальны – пропуск «незначительных» тест-кейсов, невнимательность к деталям и неучтенные юз-кейсы. Опять же – будьте внимательней.

На этом я закончу краткий обзор багов, буду рад Вашим замечаниям и предложениям.

Источник

Что такое баг. Объясняем простыми словами

Баг — некорректная работа программы, вызванная ошибкой в программном коде или дизайне продукта.

Обычно баги находят при тестировании или уже в процессе запуска (или жизни) программы. Баги возникают не только из-за ошибок или невнимательности разработчиков, но также могут появиться в результате некорректной работы компилятора (программы, которая преобразует код, написанный на языке программирования, в машиночитаемую форму), ошибок среды, в которой разворачивается программа, или в результате конфликта ПО с аппаратным интерфейсом.

Баги нужно исправлять, чтобы программа работала корректно, иначе это может привести к серьёзным проблемам. Например, после оглушительного успеха The Witcher 3: Wild Hunt поклонники RPG-игр ожидали от игры Cyberpunk 2077 — нового творения студии CD Projekt Red, такого же уровня.

Пример употребления на «Секрете»

Происхождение термина

По одной из версий, термин «баг» произошёл от английского bug, что переводится как «мелкая букашка» или «жук». Существует легенда, что в 1945 году учёные Гарвардского университета испытывали один из вычислительных приборов, но почему-то устройство не могло корректно работать. Когда учёные начали выяснять, в чём причина неисправности прибора, то обнаружили застрявшую между проводами бабочку, извлекли её из аппарата, а в дневнике работы описали событие. С тех пор слово «баг» стало означать «ошибку».

Если баг не влияет на производительность и функционирование продукта, а вызывает необычные/интересные эффекты или добавляет новые свойства/возможности, то это уже фича.

Источник

Что такое баг: поговорим об ошибках в программировании

Ошибки в программах – дело обыденное. Приложения зависают, вылетают, перестают запускаться. В простейшем случае пользователь решает проблему переустановкой ПО или чисткой от «мусора». Разработчикам же нужно четко понимать, что такое баг, как исправить его и каким образом получить своевременную обратную связь от пользователей.

Что такое баг?

Термин «баг» (в переводе «жук») у программистов обозначает ситуацию, когда определенный код выдает неверный результат. Причины возникновения разные: ошибки в исходном коде, интерфейсе программы или некорректной работе компилятора. Обнаруживают их на этапе отладки или уже на стадии бета-тестирования, выпуска продукта на рынок.

Сложнее всего работать с компьютерными играми, в которых чаще используют термин «краш» (crash). Он означает критическую проблему при запуске или использовании программы. Когда говорят о багах, то чаще имеют в виду сбои графики, например, если игрок «проваливается в текстуры».

Классификация багов

Точка зрения пользователей часто не совпадает с мнением программистов. Так, для первых всего лишь произошел сбой, «приложение перестало работать». Кодеру же предстоит головная боль с определением источника проблемы. Ведь ошибка в программе, вероятно, проявляется лишь на конкретном железе или при сочетании с другим софтом (часто с антивирусами).

Баги делят на категории в зависимости от их критичности:

Последние указывают на критическую программную или аппаратную проблему, из-за которой ПО теряет свою функциональность практически на 100%. Например, не удается авторизоваться через логин-пароль или перестала работать кнопка «Далее». Поэтому таким ошибкам отдают приоритет.

Также есть деление ошибок по частоте проявления. Проще всего исправлять постоянные, возникающие при одних и тех же обстоятельствах, независимо от платформы, аппаратной части компьютера или каких-то действий пользователя. Сложность возрастает при периодических сбоях, когда причиной вполне может оказаться глючная оперативная память или ошибки накопителей.

Есть вариант, когда проблема возникает только на машине конкретного клиента. Здесь приходится либо заказывать индивидуальную «работу над ошибками», либо менять компьютер. Потому что ПО для массового пользователя никто не будет редактировать из-за «одного». Только если наберется некая критическая масса одинаковых случаев.

Разновидности ошибок

Программисту еще важно деление на разные типы ошибок приложений исходя из типовых условий их эксплуатации. Например, возникающие при повышении нагрузки на процессор, в интерфейсе, в модуле обработки входящих данных. Существуют баги граничных условий, сбоя идентификаторов, банальной несовместимости с архитектурой процессора (чаще в мобильных устройствах).

Кодеры делят ошибки по сложности:

Последняя категория ошибок – одна из основных причин регулярного обновления операционных систем Windows. Вроде бы пользователя все устраивает, а разработчик раз за разом выпускает новые пакеты исправлений. Наиболее известный баг, попортивший нервы многим кодерам, это «ошибка 2000 года» (Y2K Error). Про нее успешно забыли, но уроки извлекли.

Программисты различают и те ошибки, что мешают скомпилировать программу, и ворнинги. Вторая категория представляет собой лишь предупреждение о найденных «косяках» в коде, но они не мешают ни сборке ПО, ни последующей эксплуатации. Например, речь идет об отсутствии точки или точки запятой в синтаксисе, когда компилятор способен сам решить проблему.

Логические

Наиболее серьезная из ошибок. Такие баги приводят к изменению функционирования программы вопреки техническому заданию. К чему это приведет, никто не знает – могут записаться на диске «не те данные», некорректно измениться важные документы или предоставиться доступ к коммерческой информации без авторизации. Исправить их получится только при знании изначальной логики.

Синтаксические

Ошибки синтаксиса существуют на уровне конкретного языка программирования: C, Java, Python, Perl и т.д. Что на одной платформе работает максимум с ворнингами, для другой будет серьезной проблемой. Такие баги легко исправить на этапе компиляции, потому что инструмент не позволит «пройти дальше» некорректного участка кода.

Компиляционные

Ситуация происходит, когда код, написанный на языке высокого уровня, преобразуют в «простой», машиночитаемый. Причиной может служить как серьезная ошибка в синтаксисе, так и сбои в самом компиляторе. Такие баги устраняют на этапе разработки-отладки программ, потому что выпустить их даже для бета-тестирования не получится.

Среды выполнения

Так называемые ошибки Run-Time. Проявляются в скомпилированных программах, при запуске. Например, из-за нехватки ресурсов на машине, в результате аварийной ситуации (поломка памяти, носителя, устройств ввода-вывода). Такое происходит, если разработчик не учел реальных условий работы; придется вернуться к стадии проработки логики.

Арифметические

Одна из разновидностей логических ошибок. Происходят, когда программа при работе вычисляет массу переменных, но на каком-то этапе происходит непредвиденное. Например, деление на ноль или же приложение получает «бесконечный» результат. Изменить ситуацию получится только на уровне кода, внедренного в него алгоритма.

Ресурсные

Преимущественно к этой категории относят ошибки типа «переполнение буфера». Программист не учел необходимость очистки памяти перед размещением новых данных. Или интерфейс разработан без учета типовых разрешений экранов, и его элементы постоянно «съезжают», нарушается логика срабатывания кнопок и т.д. Исправить получится только переписыванием части кода.

Взаимодействия

Речь идет о взаимодействии с аппаратным или программным окружением. В случае с приложением для облачного ресурса программист мог допустить ошибку при использовании веб-протоколов. При постоянном появлении ошибки остается только переписывать участок кода, ответственный за появление бага, иначе программа останется неработоспособной.

Что такое исключение

Снизить риски появления непредвиденных ошибок позволяет внедрение в программу исключений. Это события, при возникновении которых начинается «неправильное» поведение. Такой механизм позволяет систематизировать обработку багов независимо от типа приложения, платформы и иных условий. И разработать единую систему реагирования, например, со стороны операционки.

Существуют программные и аппаратные исключения. Первые генерируются самой программой и ОС, под которой она запущена. К аппаратным относятся те, что создаются процессором. Например, деление на 0, переполнение буфера, обращение к невыделенной памяти. Исключениями кодеры охватывают наиболее серьезные, критические баги.

Как избежать ошибок?

Существует два эффективных способа избежать проблем еще на стадии разработки. Первый – это отладка при помощи специальных программ. Они отображают результаты выполнения в цифрах, которые объективно показывают кодеру, правильно ли был обработан следующий участок кода или нужно искать закравшуюся ошибку.

Второй способ представляет собой привлечение специальных людей, тестировщиков. Они помогут разобраться с работоспособностью интерфейса в различных ситуациях, на разных платформах. Это происходит максимально приближенно к реальным условиям. Поэтому любой серьезный продукт проходит такую стадию обязательно.

Выводы

Баги – сопутствующий фактор любой разработки. Большую их часть пользователь не видит, потому что устраняются они еще в «лаборатории», на этапе альфа-тестирования. В бета-версии попадают уже незначительные ошибки, например, связанные с конкретными «узкими» условиями эксплуатации. Редкие проблемы помогают решать краш-репорты – отчеты, отсылаемые производителю самой программой.

Источник

Разновидности «игровых» багов

Было бы странно, если в такой комплексной системе как видео игры не было багов. Они есть, встречаются часто и этот бестиарий здесь крайне разнообразен. Ознакомившись с вышеприведёнными видами тестирования для игр, думаю вы догадываетесь, что и баги в видео играх встречаются далеко не только «404 not found» и «game crashed». Давайте же пробежимся по самым часто встречающимся из них в игровой индустрии!

В категорию Visual багов войдут: любые видимые артефакты (Visible Artefacts), пропущенные текстуры (missing textures), Clipping, Screen tearing, Z-fighting.

Примеры визуальных багов можете посмотреть ниже:

Вупс. Что-то пошло не так

Пропущенная текстура и хороший пример «шахматки» вместо потерянного файла

Вот так можно легко «войти» в объект с кривой коллизией (или без неё вовсе) Баг такого рода также можно описать термином occlusion, т.е. перекрытие одного объекта другим не так как задумано.

В рамках Audio bugs группы выделю достаточно базовые, но не менее надоедливые вещи: не возможность проиграть SFX/музыки/диалога, пропуск (тригера) проигрыша, плохое микширование (звук слишком тихий или громкий), искажения (distortions), дропы.

Герой не может пройти дальше из-за невидимой стены, однако дорога всё не заканчивается.

Map Holes чаще всего вызваны не плотным прилеганием плоскостей объектов (пол, стены и т.п.). Это места, где пользователь может, незапланированно для разработчиков, попасть за границы игровой зоны. Такие баги часто ещё называют Out of Bounds.

А вот так ваша игра выглядит «изнутри»

Баги Navigation Mesh часто связаны с перестройкой уровня или автоматической генерацией сетки. К примеру вы передвинули предметы, однако навигационная сетка осталась старой. Как следствие, ваши NPC могут «идти в стену» или любой другой предмет, который они не смогут обойти и встрянут там (один из случаев Stuck Points).

Здесь Nav Mesh проходит сквозь объекты в красном круге

Ошибки искусственного интеллекта (AI): NPC не двигаются, застряли, не следуют за игроком, предполагаемое взаимодействие с предметами не работает, застревание, NPC делают то, что не задумано изначально и т.п.

Раз уж у нас есть и часть движка, отвечающая за физику, то было бы странно, если бы и багов с физикой не было. Тут может быть почти что угодно: левитирующие объекты, нереалистичная физика, ускорение свыше нормы, а также взмывание предметов » в космос» из-за сложения векторов при обработке контактов. Баги такого рода вы могли видеть в мемах самых разных игр, например GTA 5 или, из актуалочки, Cyberpunk 2077. Хороший разбор многих багов из Cyberpunk 2077, включая только что описанные, можно посмотреть тут.

Баги стабильности и перформанса включают в себя фризы, краши, чёрные экраны, невозможность загрузить уровень, видимая для пользователя подгрузка хай поли моделей или вообще каких-либо объектов, просадка FPS, дооооооооолгая загрузка, а также микрофризы (подгрузки). Сюда же добавлю слишком долгую инсталляцию игры, а также невозможность запустить игру на ПК с минимально допустимыми требованиями.

Извините, я вас не узнал. У вас лицо не прогрузилось

Не редко встречаются и баги совместимости. Особенно частые примеры выглядят следующим образом: на некоторых видеокартах могут встречаться краши (к примеру на минимально возможных требованиях или новых видеокартах на рынке), контроллеры той или иной фирмы не работают, игра не запускается на какой-то определённой версии ОС, беспроводная гарнитура выдаёт звук в моно и т.п.

О проблемах онлайн игр наслышаны все. Плохое соединение, лаги, «невидимые игроки» или же «я зашёл за угол, а меня убили», ошибки подсчёта очков, невозможность реконнекта (если такая фича есть), потеря пакетов во время игры, расхождение в подсчётах информации между клиентом, дедикейтед сервером и бек эндом. Также при плохом соединении некоторые элементы интерфейса можно использовать по несколько раз, что-то может не прогрузиться и «пропасть» и т.д., но, как правило, это UI баги и сильно не влияют на user experience игрока.

С таким количеством повторений, походу это уже не баг, а фича. Пора вводить очереди как в Diablo 2

Зачем мне текст? И так же понятно куда клацать! И люди, и киони, и всё-всё тут намешано

Неужто это всё?

А с какими багами вы встречались во время игры или работы над игрой? Буду рад пообщаться с вами на эту и другие релевантные темы в комментариях!

Источник