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C#程序Bug的快速修復方法

編輯:關於C#

本文將為大家介紹一下如何對C#程序Bug修復的快速方法。.net Framework中包含許多工具可以用來更快、更容易地編寫正確的程序。但我們得面臨這樣的情況:出現bugs。不管程序多麼簡單,程序員都可能出錯。

根據我的經驗,大多數程序的bugs出現在程序員之間的接口:當一個程序員編寫的代碼被另一個程序員調用時。不知何故,調用者破壞了代碼編寫時做的假設。是誰的過錯呢?這並不要緊,更重要的是你能多快修好它?下面這些技巧將幫你在程序投入使用前更快地發現並解決這些問題。最終,這些技巧會幫你診斷任何的確在使用中出現的問題。

測試假設條件

測試假設條件是構建正確的程序最重要的一個方法。在你寫一個函數時,你應該考慮並確定你對那個函數做了什麼樣的假設。你應該問自己以下這些問題:

1. 當這個函數被調用時,這個對象必須是怎樣的(對象初試化,某個內在變量值)?

2. 當這個函數存在時,這個對象將會怎樣(仍是#1,但包括該函數的副作用)?

3. 該函數的任何參數必須是怎樣的(允許空值嗎,輸入值的范圍是什麼)?

4. 返回值必須是怎樣的?

一旦你問了自己這四個問題並作出回答後,把答案放到代碼中。

在C#中,用System.Diagnostics.Debug類的Assent方法來表示:

以下是引用片段:
public bool ProcessIterations (int numIters)
   {
   Debug.Assert (numIters > 0,
   "ProcessIterations.",
   "Iterations must be more than 0");
   // More code...

該代碼片段執行了numiters參數必須大於零這樣一個假設。如果你用一個無效的參數調用processiterations,該assert被觸發。這時候,程序停止運行並通知用戶出現的錯誤。聲明(assertions)只被編譯到debug 版本中的程序,所以它們不影響生產情況中的性能。

為什麼用這種方法? 運用這種技巧可以確保很快地發現對你的類的方法未預料地使用。然後,或者調用者修改他的代碼,或者要求在你的類的行為(behavior)中修改。

驗證完整性

一個C# 程序中的大多數函數都是一個對象上的實例方法。對任何對象的有效狀態都有暗示的假設。當一個公有的方法被調用時,你應該確保那些暗示的假設經過了測試。C# 的條件編譯特征使這一點很容易實現。

首先,寫一個私用的函數來測試對象的完整性。你在這麼做時,將該方法標為“conditional”: [Conditional ("DEBUG")]

以下是引用片段:
private void ImOK ()
{
Debug.Assert (this != null,
"Testing Object State",
"this cannot be null");
// More here.
}

然後,在每個公有的方法中,調用ImOK方法:

以下是引用片段:
public bool ProcessIterations (int numIters)
{
ImOK ();
Debug.Assert (numIters > 0,
"ProcessIterations.",
"Iterations must be more than 0");}

在發布(Release)版本中,編譯器自動取消對ImOK 的調用。

為什麼用這種方法?運用該技巧,你可以快速發現任何你的對象狀態變得無效的情況。

運用debug 和Trace 輸出

打印診斷消息可以幫你確定你的程序是怎麼出錯的。你需要知道當觸發一個Assert時,發生了什麼情況;你也通常需要知道在這之前發生了什麼。知道這些的最好的方式就是運用你的代碼,這樣你就可以很容易地看到在出現bug前,調用了什麼函數。

在生成調試輸出時,.net Framework有一些新的功能可以用。System.Diagnostic.Debug類可以讓你格式化調試輸出,並能很容易地創建不同的類或級別的調試輸出。下面是我喜歡用的一些指導方針。

首先,在你的程序中為每個類建一個traceswitch對象:

以下是引用片段:
public class MyClass
{
private static TraceSwitch
myClassSwitch = new TraceSwitch
("MyClassSwitch", "Controls the \
debug output of MyClass");}

然後,用WriteIf() 和 WriteLineIf() 方法來記錄任何你覺得有助於你跟蹤你的程序的信息:

以下是引用片段:
public bool ProcessIterations (int
numIters)
{
WriteLineIf
(myClassSwitch.TraceInfo,
"Entering ProcessIterations",
"CallTrace");
ImOK ();
Debug.Assert (numIters > 0,
"ProcessIterations.",
"Iterations must be more than 0");}

我更喜歡用WriteLineIf(),它可以打印出錯誤消息以及錯誤種類。第一個參數包含一個用於調試開關的值,可以讓你控制打印什麼級別的輸出。

System.Diagnostics.Trace 的運用同Debug的用法完全一樣。 不同的地方是,Debug只編譯到Debug版本中,而Trace語句編譯到Debug和Release版本中。因此,運用Trace語句應更謹慎。將Trace語句用到可以在編程實戰中幫你發現bugs或捕獲使用特征的代碼中。

為什麼用這種方法? 運用這些方法可以讓你知道代碼執行的順序。這有助於你確定在程序出錯前有何動作(actions)。

動態地控制輸出

這些新的.net Framework類的最大的好處是通過編輯一個配置文件,你可以改變任何跟蹤開關(trace switch) 的級別。在應用程序目錄中建一個XML文件,該文件的名字與你的程序的名字相同,擴展名為“.config”。例如,如果你的程序是myApp.exe,就建一個myApp.exe.config。你可以用這個文件來設置你的跟蹤開關的值。比如下面的文件:

以下是引用片段:
<?xml version="1.0"?>
<configuration>
<system.diagnostics>
<switches>
<add name="MyClassSwitch" 
value="4" />
</switches>
</system.diagnostics>
</configuration>

該文件把MyClassSwitch的值設置為4,符合“Info”的設置。僅通過編輯這個config文件,你就可以改變你的程序中任何開關的級別。

為什麼用這種方法?通過運用多個開關和創建適當的config文件,你可以改變記錄輸出,集中精力到你關心的那些元素上。

設置你的listeners

.NET Framework有一個代表接收Debug、Assert和Trace輸出的對象的Listeners集合。默認情況下,你的應用程序有一個單一的DefaultTraceListener。這個listener忽略Debug和Trace輸出,顯示一個Assert消息的對話框。你可以添加項目到這個集合,或從這個集合中刪除項目。已為你創建好的兩項是TextWriterTraceListener和EventLogTraceListener。TextWriterTraceListener把消息寫到一個流(stream)中,EventLogTraceListener把消息寫到一個EventLog中。EventLog可以讓你把你的程序的調試和跟蹤消息寫到系統事件日志記錄中。

我喜歡為所有程序建一個調試日志文件:

以下是引用片段:
static void Main ()
{
Debug.Listeners.Add (
New TextWriteTraceListener
("MyLog.log");
// etc.

為什麼用這個方法? 該技巧可以讓你控制在哪裡用調試和跟蹤語句。

在你發現bugs時,用這些技巧.

坦白地說,在開始寫代碼時,沒有人用所有這些技巧。實際上,當我們努力想發現那些重大bugs的原因時我們通常添加這些語句。在你陷入那種困境時,嘗試以下方法:

1. 當你創建類時,通常為每個類建一個跟蹤開關。

2. 通常為每個類建一個驗證函數。

3. 當你要診斷錯誤的行為時,添加其它的跟蹤和調試語句。確信把這些變化保留在代碼中。我發現的最常見的錯誤之一就是:當程序員想找到bugs時,他們添加許多跟蹤和調試語句來發現錯誤。然後,一旦他們找到了他們查找的錯誤,他們就把這些語句刪掉。

這些工具會幫你發現並修理bugs,就看你用不用它們了。

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