Программа в Visual Studio

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Краткий обзор среды разработки

2. Компиляция программы в Visual Studio. Исправление синтаксических ошибок

3. Отладка в Visual Studio. Поиск логических ошибок в программе

Приложение

1. Краткий обзор среды разработки

VISUAL STUDIO 2008

Начальная страница

Рисунок.1. Начальная страница Visual Studio 2008

Когда вы впервые запускаете Visual Studio, то открывается Начальная страница этой среды разработки. На рис. 1 показан пример Начальной страницы.

В левом верхнем углу окна Начальная страница имеется область Последние проекты. Отсюда можно загрузить проект, над которым недавно работали, либо создать новый.

Создание простой консольной программы

Рассмотрим процесс создания консольной программы в VS на примере несложной программы, выполняющей вывод на экран текстового сообщения "Hello world".

Примечание. Перед созданием вашего первого проекта рекомендуется создать персональный каталог в папке C:\Users и присвоить ему удобное для вас имя. Это поможет избежать проблем в поиске созданных вами проектов. На рисунке снизу изображён пример созданной папки vmks.71aks.(Рис. 2)



Рисунок 2. Пример созданной папки vmks.71aks

Шаг 1. Создайте новый проект консольного приложения, выбрав команду в меню File>New>Project, как показано на Рисунке 3.

Шаг 2. В появившемся окне New Project(Рисунок 4) выберите Visual C++ и проект типа Win32.. После этого в панели Templates выберите тип шаблона Win 32 console application. Затем в текстовых полях Name и Location введите соответственно имя вашего проекта. По умолчанию VS предлагает поместить файлы, относящиеся к программе, в папку C:\Users\Admin\Documents\Visual Studio 2008\Projects, а в поле имя проекта вы увидите надпись <Enter_name>.

Примечание. Имя проекта рекомендуется задавать на английском языке, во избежание проблем в использовании вашего проекта в других версиях VS.

В поле Location укажите путь сохранения проекта. Для этого нажмите кнопку Browse. В открывшемся окне Project Location(Рисунок 5) выберите путь к созданной ранее папке в C:\Users. Нажмите ОК.

Шаг 3. Далее в окне Win32 application wizard(Рисунок 6) нажмите Next и Finish.



Рисунок 3. Создание нового проекта

Рисунок 4. Диалоговое окно New Project

Рисунок 5. Диалоговое окно Project Location



Рисунок 6. Окно Win32 application wizard

Шаг 4. После завершения шага 3 откроется окно редактора кода VS(Рисунок 7). Введите в нём текст примера(см. ниже). Текст примера в окне редактора показан на рисунке 8.

Рисунок 7. Окно редактора кода

Пример 1.

Программа на языке C/C++ с выводом сообщения "Hello world"

#include "stdafx.h"

#include "conio.h" /*подключение getch */

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

printf("Hello world"); //вывод на экран сообщения "Hello world"

getch(); //ожидание нажатия клавиши

return 0;

}

Шаг 5. Выберите в меню Build команду Build Solution для того, чтобы cкомпилировать программу.

Шаг 6. Выберите в меню Debug > Start Debugging или на Стандартной панели нажмите кнопку или на клавиатуре нажмите клавишу F5. Через некоторое время после этого на экране должно появиться окно консоли, показанное на рисунке 9, с выведенным на экране сообщением. Для завершения работы приложения нажмите любую клавишу.

Рисунок 8. Текст программы в редакторе кода Visual Studio



Рисунок 9. Окно консольного приложения

2. Компиляция программы в Visual Studio. Исправление синтаксических ошибок

Компиляцией программы называется преобразование программой-компилятором (входящей в состав Visual Studio) исходного текста программы, написанного на языке программирования (например, на C или C++), в машинный код.

Однако часто в программах содержатся ошибки. Некоторые из этих ошибок автоматически обнаруживаются средствами VS. После обнаружения ошибки выдается соответствующее диагностическое сообщение для пользователя. Такие программные ошибки (фатальные для процесса сборки приложения) можно разделить на две категории: синтаксические и ошибки компоновки.

Синтаксические ошибки - это ошибки, обнаруживаемые во время компиляции исходного текста программы и связанные с нарушениями каких-либо синтаксических правил языка программирования. Ошибки компоновки - это ошибки, обнаруживаемые во время объединения объектных файлов для получения исполняемого файла.

Объектный файл - промежуточный файл отдельного модуля программы, полученный в результате компиляции. Содержит в себе особым образом подготовленный код, который может быть объединён с другими объектными файлами для получения готового исполняемого файла.

Исполняемый файл - файл, содержащий программу в том виде, в котором она может быть исполнена компьютером.

Рассмотрим автоматическое обнаружение указанных видов ошибок на отдельных примерах. Для этого создадим консольное приложение способом, указанным в предыдущем разделе. В окне редактора кода наберите приведенный ниже текст программы (см. пример 2). Затем выполните сборку приложения, выбрав в меню Build > Build Solution. После этого в окне Output должны появиться сообщения об обнаруженных ошибках (рис. 10).

Для более удобной работы со списком ошибок в VS предусмотрено окно Error list, которое можно открыть, выбрав в меню View > Other windows > Error list. В открытом окне Error list дважды щелкните по первой обнаруженной ошибке и убедитесь, что при этом в редакторе кода курсор переместится на строку с ошибкой (рис. 11).

СОВЕТ. Полезно просматривать список ошибок, начиная с первой, потому что одна-единственная ошибка может вызвать цепную реакцию, появление "наведенных" ошибок. Исправление этой единственной ошибки приведет и к исчезновению остальных. Однако ограничиваться исправлением только одной ошибки все же не стоит, поскольку вы будете терять время на повторную сборку решения (а оно может составлять в серьезных приложениях до нескольких часов!). С опытом вы научитесь легко отличать "наведенные" ошибки от реальных.

Пример 2.

Программа для преобразования массива, содержащая в своем тексте ошибки консольный программа текстовый

// Дан массив размера N из различных целых чисел.

// Ввести элементы массива с клавиатуры. Затем обнулить

// те элементы, массива которые расположены между его

// минимальным и макcимальным элементами (не включая

// эти минимальный и максимальный элементы)

#include "stdafx.h"

const int Nmax = 10;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

int a[Nmax], N = 0 /* Ошибка cинтаксиса: отсутсвует; в конце объявления переменных */

printf("Vvedite razmer massiva N: ");

scnf("%d", &N); /* Ошибка cинтаксиса: неверное имя функции (должно быть scanf_s) */

printf("Vvod elementov massiva a:\n");

for (int i = 0; i < N; i++) {

printf("Vvedite element a[%d]: ", i);

scanf("%d", &a[i]);

/* Ошибка синтаксиса: нет закрывающей скобки } */

// Поиск максимального и минимального элементов

int iMax = 0, iMin = 0;

for (int i = 1; i < N; i++) {

if (a[iMax] < a[i]) iMax = i;

else

if (a[iMin] > a[i]) iMin = i;

}

17

// Обнуление элементов массива между

// максимальным и минимальным его элементами

i1 = iMin; /* Ошибка cинтаксиса: не объявлен тип переменной i1 (должно быть int i1 = iMin) */

int i2 = iMax;

if (iMin > iMax) {

i1 = iMax; i2 = iMin;

}for (int i = i1; i < i2; i++) /* Логическая ошибка: должно быть i = i1 + 1 */

a[i] = 0;

printf("Vyvod elementov massiva a:\n");

for (int i = 0; i < N; i++)

printf("Element a[%d] = %d\n", i, a[i]);

getch(); /* Ошибка синтаксиса: в программе отсутсвует описание функции _getch() */ /* Чтобы исправить ошибку, добавьте в начало программы #include <conio.h> */

return 0;

}

Рисунок 10. Окно Вывод с сообщениями об ошибках компиляции

Рисунок 11. Окно Список ошибок

Просмотрите весь список обнаруженных при компиляции ошибок. Точно установите строки текста программы, содержащие ошибки (для этого следует дважды щелкнуть по ошибке в списке и курсор в редакторе кода переместится на строку с ошибкой). Используя указания в комментариях в тексте программы, исправьте ошибки, а затем перекомпилируйте программу. Если все синтаксические ошибки были исправлены, то компиляция пройдет успешно и будет собран исполняемый файл.

Проверьте работу программы, запустив ее на выполнение командой меню Debug > Start Debugging (или нажав клавишу F5). На рис. 12 показан пример ввода-вывода программы, из которого видно, что программа, хотя и работает, но выдает неверный результат, поскольку максимальный элемент массива тоже обнуляется.

Рисунок 12. Ввод-вывод элементов массива

Это значит, что в коде программы содержится ошибка, которую автоматически не удалось обнаружить. Средства поиска такого рода ошибок (называемых логическими) будут рассмотрены в следующем разделе.

Теперь рассмотрим пример ошибки, которая обнаруживается на этапе компоновки объектных файлов в исполняемый файл. Представленная ниже программа (пример 3) должна выводить сообщение о том, является ли введенное целое число четным или нечетным.

Пример 3.

Программа с ошибкой, обнаруживаемой на этапе компоновки

#include "stdafx.h"

#include <conio.h>

int isEven (int a);

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

// функция проверки числа на четность

// прототип фукции есть, поэтому

// компилятор не обнаружит ошибку

int a = 0;

printf("Vvedite chislo a: ");

scanf("%d", &a);

if (isEven(a)) // Ошибка компоновки: в программе

// нет описания функции isEven

printf("Chislo a = %d - chet\n", a);

else

printf("Chislo a = %d - nechet\n", a);

getch();

}

//int isEven (int a) { return 0 == a % 2; }

В процессе компиляции этой программы ошибок не будет обнаружено, поскольку вся необходимая компилятору информация о функции isEven дана в прототипе (имя функции, тип возвращаемого ею значения, количество, имена и типы ее формальных параметров).

Однако на этапе сборки компоновщику потребуется определение функции isEven, которое отсутствует (закомментировано) в программе, что вызовет появление соответствующего диагностического сообщения (рис. 13). Внимательное изучение содержимого окна Output (рис. 14) показывает, что программа действительно успешно скомпилировалась, а фатальная ошибка произошла при компоновке.

Для того чтобы исправить ошибку в нашем случае, достаточно убрать знак комментария с последней строки кода в данной программе, после чего следует повторно сделать сборку приложения и проверить его работу. Работа программы после исправления ошибок показана на рисунке 15.

Рисунок 13 Сообщение компоновщика об ошибке

Рисунок 14. Сообщения компилятора и компоновщика в окне Output



Рисунок 15. Работа программы, после исправления ошибок

3. Отладка в Visual Studio. Поиск логических ошибок в программе

Как было показано в предыдущем разделе на примере программы, преобразующей массив целых чисел, приложение может собираться и работать, но не выполнять полностью того, что ему полагается делать. Это означает, что текст программы не соответствует спецификации поставленной задачи и содержит логическую ошибку, а возможно, сразу и несколько логических ошибок.

Из всех категорий ошибок логические ошибки найти наиболее трудно, так как они берут свое начало в ошибочном рассуждении при поиске решения задачи. Такие ошибки обнаруживаются на этапе выполнения программы и приводят к неверным результатам, к остановке или "зависанию" приложения. Это делает необходимым тестирование приложения с различными наборами данных. Только тщательное тестирование на самых разнообразных значениях данных может дать на практике гарантию того, что приложение не содержит логических ошибок.

Самым простым способом локализации логической ошибки является пошаговое прослеживание результатов выполнения всех операторов программы. При отладке приложения в VS можно отображать значения указанных переменных или выражений в любой точке программы.

Вычисленные значения можно, сравнивать с теми, что должны быть, и если обнаруживается несоответствие, то, логическая ошибка локализована.

Начало сеанса отладки

Первый шаг отладки приложения - это выбор команды Start Debugging (F5) на стандартной панели инструментов или в меню Debug, после чего приложение запускается в режиме отладки.

Перед началом отладки целесообразно определить то место в программе, где возможна ошибка. Это, как правило, позволяет существенно сократить время, затрачиваемое на поиски ошибки. В примере 2 ошибка может содержаться в том фрагменте программы, который изменяет значения элементов массива после их ввода с клавиатуры.

Установка точек останова

Для того чтобы отладчик прерывал выполнение программы на определенной строке, необходимо установить на этой строке точку останова. Точка останова - это просто место (например, строка с оператором программы), которое помечено для отладчика и отображается красным кружком в поле индикаторов (узкое поле серого цвета с левого края окна редактора кода). Когда отладчик встречает точку останова, то выполняющаяся программа моментально останавливается (до выполнения данной строки кода).

Установить точку останова на какой-либо строке кода можно при помощи щелчка по полю индикаторов данной строки (рис. 16). Либо можно установить курсор на нужной строке и нажать клавишу F9.

Рисунок 16. Установка точки останова

Просмотр данных в отладчике

Когда выполнение программы в сеансе отладки приостановлено (например, при помощи точки останова), можно изучить состояние и содержимое ее переменных и объектов. Для этого в VS можно использовать три вида окон: Local (Локальные), Autos (Видимые) и Watch (Контрольные).

Доступ к окнам можно получить нажав Debug->Windows->выбрать нужное окно (Рис. 17)

Рисунок 17. Доступ к окнам

Окно Local показывает все переменные и их значения для текущей области видимости отладчика. Это дает вам представление обо всем, что имеется в текущей выполняющейся функции. Переменные в этом окне организованы в список и автоматически настраиваются отладчиком. На рис. 18 показан пример окна Local. С его помощью можно увидеть приложение нашего примера, которое приостановлено до обнуления соответствующих элементов массива. Обратите внимание, что объект (массив) a развернут для того, чтобы показать значения его элементов в момент остановки выполнения программы. По мере установки значений результаты будут отображаться в столбце Value.

Однако очень часто просмотр всех локальных переменных дает слишком много информации, чтобы в ней можно было разобраться. Так может происходить тогда, когда в области видимости данного процесса или функции находится слишком много операторов. Для того чтобы увидеть значения, связанные с той строкой кода, на которую вы смотрите, можно использовать окно Autos. Это окно показывает значения всех переменных и выражений, имеющихся в текущей выполняющейся строке кода или в предыдущей строке кода. На рис. 19 показано окно Autos для той же самой строки кода, которая показана на рис. 18. Обратите внимание на разницу.

Окна Watch в VS позволяют настраивать собственный список переменных и выражений, за которыми нужно наблюдать (рис. 20). Окна Watch выглядят и ведут себя точно так же, как и окна Local и Autos. Кроме того, те элементы, которые вы размещаете в окнах Watch, сохраняются между сеансами отладки.

Рисунок 18. Окно Local

Рисунок 19. Окно Autos

Вы получаете доступ к окнам Watch из меню или панели инструментов Debug (рис. 17). Четыре окна Watch (которые называются Watch 1, Watch 2, Watch 3 и Watch 4) позволяют настроить четыре списка элементов, за которыми необходимо наблюдать. Эта возможность может быть особенно полезна в том случае, когда каждый список относится к отдельной области видимости вашего приложения.

Переменную или выражение в окно Watch 1 можно добавить из редактора кода. Для этого в редакторе кода выделите переменную (или выражение), щелкните по ней правой кнопкой мыши и выберите пункт Add Watch. При этом выделенная переменная (или выражение) будет помещена в окно Watch 1. Вы можете также перетащить выделенный элемент в это окно.

Рисунок 20. Окно Watch 1

Пошаговое прохождение для поиска ошибки

После того как в нашем примере отладчик, встретив точку останова, прервал выполнение программы, далее можно выполнять код по шагам (режим трассировки). Для этого можно выбрать команду Step into на панели инструментов Debug или нажать функциональную клавишу F11(Рис. 21). Это приведет к последовательному выполнению кода по одной строке, что позволит вам видеть одновременно и ход выполнения приложения, и состояние объектов программы по мере выполнения кода. Команда Step into (F11) позволяет продвигаться по коду по одной строке. Вызов этой команды выполнит текущую строку кода и поместит курсор на следующую выполняемую строку. Важное различие между Step into и другими похожими командами состоит в том, как Step into обрабатывает строки кода, в которых содержатся вызовы функций. Если вы находитесь на строке кода, которая вызывает другую функцию программы, то выполнение команды Step into перенесет вас на первую строку этой функции.

Если сделать так в нашем примере, то вы увидите ошибку: обнуление элементов массива должно начинаться не с элемента с индексом i1, а со следующего элемента i1+1.

Команда Step out (F10) позволяет вам сохранять фокус в текущей функции (не заходя в вызываемые ею подпрограммы), т. е. вызов Run out приведет к выполнению строки за строкой, но не заведет вас в вызовы функций и при этом следующей выполняемой строкой для пошагового прохождения станет следующая за вызовом функции строка.

Рис 21. Команда Step Into

Одной из более удобных (и часто упускаемых) функциональных возможностей набора инструментов отладки является функция Run to cursor (Выполнить до текущей позиции). Она работает в полном соответствии со своим названием. Вы устанавливаете курсор на некий код и вызываете эту команду. Приложение компилируется и выполняется до тех пор, пока не доходит до той строки, где находится курсор. В этой точке отладчик прерывает приложение и выдает вам эту строку кода для пошагового прохождения. Рис. 22.



Рисунок 22. Вызов команды Run To Cursor

Продолжить отладку после точки останова можно повторным нажатием на кнопку F5 (Start Debugging).

Рисунок 23. Результат работы программы после исправления ошибки

Рассмотрим пошаговое выполнение программы с использованием окна Watch на простейшем примере.

Пример.

#include "stdafx.h"

#include "conio.h"

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

int a,S,i,b;

a=0;

b=0;

i=0;

S=1;

do

{

a=a+1;

b=b+2;

S=(S*a)+(S/b);

i++;

}while(i<5);

printf("%d",S);

getch();

return 0;

}

Запускаем трассировку(Step Into) нажатием F11 либо Debug>Step Into. Открываем окно Watch(Debug>Windows>Watch>Watch1). Переход на следующий шаг осуществляется нажатием кнопки F11.



Рисунок 24. Окно редактора кода в начале трассировки.

Рисунок 25. Значение переменных перед первым прохождением цикла



Рисунок 26. Окно редактора кода перед первым прохождением цикла

Рисунок 27. Значения переменных после выполнения операции а=а+1



Рисунок 28. Значения переменных после выполнения операции b=b+2

Рисунок 29. Значения переменных после выполнения операции S=(S*a)+(S/b)

Рисунок 30. Значения переменных после выполнения операции i++



Рисунок 31. Значения переменных после прохождения цикла

Рисунок 32. Вывод итогового значения на экран

Приложение 1

Таблица наиболее часто доускаемых ошибок

Описание ошибки в Error List	Вероятная проблема	Исправление
error C2146: syntax error : missing ';' before identifier 'printf'	Пропущена; перед идентификатором printf	Поставить; в конце предыдущей операции
error C3861: 'scnf': identifier not found	Идентификатор не найден	Ввести правильное имя функции(в нашем случае scanf)
error C2143: syntax error : missing ']' before ')'	Пропущена квадратная скобка ] перед скобкой)	Закрыть квадратную скобку
error C2065: 'i1' : undeclared identifier	Не объявлен тип переменной	Объявить тип используемой переменной(int, float и т.д.)
error C2146: syntax error : missing ')' before identifier 'a'	Пропущена скобка) перед идентификатором а	Закрыть скобку)
fatal error C1075: end of file found before the left brace '{	Конец файла находящегося перед левой фигурной скобкой {	Закрыть фигурную скобку(для исправления этой ошибки нужно внимательно проверить код программы. В случае установки скобки в неверном месте, компилятор эту ошибку не увидит и программа будет работать не правильно)

Размещено на Allbest.ru

...