Включите исполнение JavaScript в браузере, чтобы запустить приложение.
14 окт 2024

Что такое баги и ошибки в программировании: объясняем простыми словами

Все, что вы хотели знать о багах и программных ошибках простыми словами. Где встречаются баги и как они классифицируются? Что такое ворнинги, исключения и вылеты? Почему возникают баги и как их избежать? Об этом и многом другом — с нашей статье.
  1. Что такое баг
  2. Где часто сталкиваются с багами
  3. Для кого баги — это работа
  4. Причины появления багов
  5. Классификация багов
  6. Что такое ворнинги, исключения и вылеты
  7. Как избежать ошибок в программировании

Что такое баг

Баг в программировании — это дефект в программном коде, который приводит к некорректному выполнению программы. 

Баг может проявляться в виде:

  • неправильных вычислений — программа выдает неверный результат;
  • сбоев в работе — программа зависает, выдает ошибку или аварийно завершает работу;
  • несоответствия ожидаемому поведению — программа выполняет действия, не предусмотренные разработчиками.

Разберем, какие бывают баги, где они встречаются, кто с ними работает, как их избежать.

Где часто сталкиваются с багами

Баги в программировании могут появиться там, где поддерживается работа программного кода, причем очень часто в самых неожиданных местах. Перечислим самые распространенные ситуации.

1. Цифровая техника, приложения, интернет:

  • смартфоны, мобильные устройства — зависание приложения, некорректная работа GPS, неожиданная перезагрузка;
  • игры — вылеты, некорректное отображение графики, невозможность пройти уровень из-за ошибок в коде;
  • сайты — ошибка при загрузке страницы, неработающие формы, баги в личном кабинете.

2. Профессиональные информационные системы:

  • финансовые системы — сбои в банковских приложениях, некорректные расчеты могут привести к серьезным финансовым потерям;
  • медицинское оборудование — сбой в работе медицинской техники может привести к опасным последствиям;
  • системы безопасности — ошибка в коде системы видеонаблюдения или пожарной сигнализации может сделать их бесполезными.

3. Космические исследования:

  • космические аппараты — погрешность в коде бортового компьютера может привести к потере управления или к аварии;
  • роботы-исследователи — сбой в работе робота на Марсе может помешать исследовательской миссии.

4. Везде, где есть код:

  • бытовая техника, элементы «умного дома» работают на программном обеспечении, которое может содержать баги;
  • автомобили — сбой в работе системы автопилота может привести к аварии;
  • погрешности в коде систем управления могут привести к нарушению работы целых заводов или предприятий.

Для кого баги — это работа

Баги — часть программирования: их поиск и исправление — важная задача, которая делает код более безопасным и удобным. Этим занимаются тестировщики программного обеспечения.

В ходе своей работы тестировщики проверяют код, запускают программы в разных условиях, тестируют функции, сценарии, чтобы найти недочеты. Задача такого специалиста — найти баги, а затем описать максимально подробно: 

  • как воспроизвести ошибку;
  • что именно не работает;
  • какие последствия этой ошибки возможны.

Тестирование — это поддержка качества программного обеспечения: оно нужно, чтобы конечный продукт был стабильным, безопасным, удобным в использовании.

Причины появления багов

Баг в программном коде можно сравнить с опечаткой в книге: иногда одна небольшая погрешность может испортить всю картину. Перечислим, откуда берутся эти ошибки.

1. Человеческий фактор:

  • опечатки — как и при написании текста, при написании кода возможны опечатки, особенно когда программист работает с большим числом строк;
  • неправильное понимание задачи — разработчик может неверно понять требования или не учесть все возможные сценарии использования программы;
  • недостаток опыта — начинающий специалист может допустить ошибки, не зная всех тонкостей работы с языком или средой программирования;
  • усталость и стресс — в таком состоянии даже опытный разработчик может легко пропустить ошибку, что часто приводит к появлению багов. 

2. Сложность кода:

  • большой объем кода — в крупных проектах сложно отследить все связи и убедиться, что все части работают слаженно и без ошибок;
  • неэффективная структура — в плохо организованном коде легко потеряться и сделать ошибку;
  • недостаточная документация — отсутствие подробной, понятной, качественной документации может привести к неправильному использованию кода и появлению багов.

3. Внешние факторы:

  • изменения в системе — обновление операционной системы или библиотеки может повлиять на работу программы и привести к багам;
  • несоответствие оборудования — программа может некорректно работать на старых компьютерах или на устройствах с недостаточным объемом памяти.

4. Недостаток тестирования:

  • недостаточное тестирование — если программа не проверяется в достаточной мере, баги могут остаться незамеченными до релиза;
  • неправильное тестирование — не все возможные сценарии использования программы могут быть протестированы сразу, что может привести к появлению «скрытых» багов.

С помощью правильной организации работы, хорошего тестирования, постоянного совершенствования кода можно свести количество багов к минимуму, тем самым сделав программы более надежными.

Классификация багов

Баги различаются по своей природе, масштабу, последствиям, что позволяет классифицировать их для более эффективного поиска и устранения. 

1. По типу ошибки:

  • синтаксические — погрешности в написании кода, которые нарушают правила языка программирования: пропущенная скобка, неправильно введенное слово, некорректный синтаксис оператора и другие;
  • логические — ошибки в логике программы, которые приводят к неправильным вычислениям или неверному поведению: неправильное условие в цикле, ошибка в алгоритме сортировки;
  • погрешности в дизайне интерфейса, которые делают программу неудобной в использовании: нечеткие иконки, неправильное расположение элементов, непонятные настройки.

2. По степени влияния:

  • незначительные — влияют на работу программы в целом, но могут привести к незначительным неудобствам для пользователя. Например, ошибка в отображении текста, неправильная сортировка списка;
  • серьезные — влияют на работу программы в целом, но не приводят к полной неработоспособности. Например, неправильный расчет результатов, некорректная обработка данных;
  • критические — приводят к полной неработоспособности программы или к ощутимым последствиям. Например, сбой в системе безопасности, потеря данных.

3. По месту возникновения:

  • в самом коде программы;
  • в конфигурации — настройках программы или окружения;
  • в данных, которые используются программой.

4. По времени появления:

  • в разработке;
  • в тестировании;
  • в эксплуатации.

Классификация багов позволяет более эффективно организовать процесс их исправления, что приводит к повышению качества и надежности программного обеспечения.

Что такое ворнинги, исключения и вылеты

Баги часто сигнализируют о потенциальных проблемах, которые могут возникнуть в будущем. Для этого существуют ворнинги (warnings), исключения (exceptions) и вылеты (crashes).

Ворнинги — это предупреждения, которые выдает компилятор или интерпретатор о потенциально опасных участках кода. Они не приводят к немедленному сбою программы, но сигнализируют о том, что в этих местах могут возникнуть проблемы в будущем.

Исключения — это ошибки, которые возникают во время работы программы. Они происходят по разным причинам, таким как некорректные данные, ошибки ввода-вывода, недостаток памяти. При возникновении исключения программа перестает выполняться в нормальном режиме и переходит в режим обработки исключений.

Вылеты — это крайний случай ошибки, который приводит к немедленному завершению работы программы. Они происходят из-за серьезных багов в коде, например, попыток доступа к недопустимой памяти, ошибок в обработке данных или некорректной работы драйверов.

Как избежать ошибок в программировании

Вот несколько советов, как свести число багов к минимуму.

1. Планирование:

  • четко формулируйте задачу программы;
  • выбирайте правильную архитектуру;
  • используйте UML-диаграммы для визуализации структуры.

2. Написание кода:

  • пишите чистый и читаемый код с комментариями;
  • разбивайте программу на модули, рефакторите код;
  • тестируйте код на всех этапах разработки.

3. Работа с ошибками:

  • обрабатывайте исключения для корректной реакции программы на ошибки;
  • ведите логирование для отслеживания багов;
  • используйте отладчик для анализа кода в режиме реального времени.

4. Командная работа:

  • делитесь опытом с коллегами;
  • используйте парное программирование;
  • проводите code review.

Предотвращение багов — это не просто хорошая практика, а необходимость. Только благодаря такой работе возможен эффективный, красивый, надежный код.