计算机科学及编程导论(麻省理工)

Lecture 11: Testing and debugging

本节课主要讲了两个内容，正如标题所述，测试和调试。测试和调试多有不同之处，而本课的偏重点在于基本概念，或者说理论基础。因此，本课并没有举出程序例子。

测试和调试是两种不同的过程。测试(Testing)是比较多组输入值和输出值，看是否符合题目要求或规格说明书(Specification)。而调试(Debugging)则是找出程序中的错误并加以改正的过程。

测试有两种不同的分类，如下：

• 单元测试(Unit Test)：逐一验证各个单独的程序段，如函数(function)和类(class)
• 集成测试(Integration Test)：验证整个程序

调试的内容大概分为以下两个方面：

• 方法(Function)：解题的正确性
• 性能(Performance)：运算效率和速度

一个比较常用和有效的调试方法是用二分法搜索出错点，具体操作如下：

1. 在程序中间位置输入print statement，将程序分为上下两部分；
2. 如果输出值和预计值不符，则错误在程序上半部分；相符则在下半部分；
3. 再将剩下的程序二分，重复操作第二步。

在上节课的最后提到了异常处理，上一篇笔记并没有特别详细说明，因为课上讲的内容并不是很完整。在参考《王纯业Python学习笔记》和《Python基础教程》第二版之后，整理出如下两个try-except的使用方式：

使用方式①（在上篇笔记中提到的格式）：

    try:

        statement 1

    except ExceptionType:

        statement 2

这个使用方式的意思是这样的：

1. 首先执行statement 1，如果没有exception也就是异常发生，那么就一切正常，跳过except继续运行程序；
2. 如果发生了exception就比较ExceptionType，如果一致就执行statement 2；
3. 不一致就直接返回，把exception抛给函数的调用者，判断是否和这一级的ExceptionType一致，如此一级一级向上抛，直到有try语句捕获了exception；
4. 若没有任何try语句可以捕获exception，那么程序就异常退出，程序崩溃。

使用方式②（较为复杂的使用方式）：

    try:

        statement 1

    except (ExceptionType1, ExceptionType2):

        statement 2

    except(ExceptionType3, ExceptionType4):

        statement 3

    except:

        statement 4

不难看出，这个使用方式相比于前一个更为高级，也更为细致。在同一级别的比较中，不同的ExceptionType可以做不同的操作。若是exception与所述的ExceptionType 1-4都不符合也有except语句去执行statement 4。这个结构就跟if-elif-elif-else的结构相似，但作用不同。

总结：这是一堂调试基础课，可以略过。