2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.
 
 Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 09:51 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
Вопрос вообще-то серьезный, но из-за того, что проблема может показаться нечеткой пишу здесь.

Я писал программу, которая выполняла один не совсем простой большой математический алгоритм, примерно 700-1000 строк. Писал я ее так. Сначала я полностью игнорировал всяческое тестирование и просто писал код целиком и сразу, только время от времени компилировал код и периодически оформлял в отдельные функции и процедуры куски кода, которые использовались несколько раз. И лишь когда я ее почти полностью написал, я ее начал дописывать и исправлять с помощью тестирования, почти игнорируя смысл. Выглядело это так: почти после каждой строчки вставляется вывод отладочной информации в файл, которую я потом читал, находил ошибочную строчку и исправлял исходный код. Эта часть работы была очень занудная, в отличие от первой. Потратил на все это тестирование-исправление 3 дня. Когда закончил - я просмотрел целиком все, что я исправил и пришел к выводу, что исправлял я всяческие крайние или тривиальные случаи, или просто удалял ненужное. То есть вместо того, чтобы тестировать можно было просто все очень аккуратно обдумать, аккуратно написать, обработать общий случай, все варианты, и не тестировать.

Вопрос у меня к бывалым программистам - реально ли взять и все-таки сразу написать код почти весь правильно, без такого занудного тестирования, просто из головы. Или все-таки процесс такого тестирования-исправления неизбежен - все равно на него придется потратить много времени? Я все-таки думаю, что можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 10:32 
Аватара пользователя


03/03/10
1341
Sonic86 в сообщении #337702 писал(а):
Вопрос у меня к бывалым программистам

Я не бывалый программист, так, развиваю чувство юмора у учительницы информатики, но всё же отвечу.
Я как-только добавлю в программу новый кусок кода, сразу же её компилирую, потом всё исправляю и добавляю следующий кусок кода и т.д.
Написать большую программу без ошибок сразу у меня вообще ни разу не получалось.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 11:05 


09/02/09
90
Novosibirsk
Sonic86 в сообщении #337702 писал(а):
Вопрос у меня к бывалым программистам - реально ли взять и все-таки сразу написать код почти весь правильно, без такого занудного тестирования, просто из головы.

Реально, но прежде Вы должны постичь Дао.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 11:36 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


03/06/09
1497
Сначала нужно хорошо обдумать структуру программы, нарисовать блок-схему (как для алгоритма в целом, так и для отдельных квадратиков). А потом эту БС нужно просто аккуратно перевести на удобный вам язык. (Также следует иметь в виду, что чем более низкоуровневее язык, тем больше будет багов и время отладки. По возможности лучше использовать функциональные языки.)

Короче, если писать программы сразу, импровизируя на ходу, то она почти точно не будет работать. Такой метод подходит только к простым программулькам. А если что-то большое, то лучше всё обдумать до того, как сесть за компьютер.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 11:47 
Заблокирован


17/02/10

493
Дао- супер,спасибо за ссылку.
Да, можно. Но для этого надо набраться опыта постоянно и много программируя
разные задачи. И взять в привычку перед тем как сесть за комп
уложить алгоритм детльно в голове.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 12:40 
Заслуженный участник


09/08/09
3438
С.Петербург
meduza в сообщении #337718 писал(а):
Сначала нужно хорошо обдумать структуру программы, нарисовать блок-схему (как для алгоритма в целом, так и для отдельных квадратиков).
По поводу "хорошо обдумать" категорически согласен, ну а насчёт блок-схем -- это на любителя. Блок-схема, на мой взгляд, -- весьма неадекватный способ представления программы, поэтому, по моему мнению, для предварительного проектирования существенно удобнее пользоваться каким-нибудь псевдокодом.
meduza в сообщении #337718 писал(а):
По возможности лучше использовать функциональные языки.
Тут тоже не всё так просто. По моему опыту, программы на функциональных языках обычно проще писать, но сложнее отлаживать.

Sonic86 в сообщении #337702 писал(а):
То есть вместо того, чтобы тестировать можно было просто все очень аккуратно обдумать, аккуратно написать, обработать общий случай, все варианты, и не тестировать.
Тестировать надо всегда :) Сейчас довольно распространен подход к разработке под название Test Driven Development (TDD), при котором тесты разрабатываются до программы. Т.е., программа строится поэтапно, и уже написанные модули тестируется до того, как программируются следующие. Правда, речь идёт о программном тестировании, а не о тестировании пользовательского интерфейса. При этом набор тестов сохраняется и развивается в течение всего времени разработки и позволяет убедиться, что при внесении изменений в код мы нечего не порушили.

С помощью тестов происходит также исправление ошибок: нашли ошибку -- добавили тест, её воспроизводящий, -- воспроизвели -- исправили ошибку -- убедились, что все тесты работают правильно.

Для автоматического тестирования есть специальные средства: jUnit, nUnit и много чего ещё (в том числе, средства, встроенные в различные IDE).

Вышесказанное относится, в основном, к профессиональному программированию. В программировании "для себя", естественно, возможны самые разные варианты. Но принципу "сначала подумай, потом сделай" лучше следовать всегда :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 12:45 
Заслуженный участник


08/04/08
8562
meduza писал(а):
Сначала нужно хорошо обдумать структуру программы, нарисовать блок-схему (как для алгоритма в целом, так и для отдельных квадратиков). А потом эту БС нужно просто аккуратно перевести на удобный вам язык. (Также следует иметь в виду, что чем более низкоуровневее язык, тем больше будет багов и время отладки. По возможности лучше использовать функциональные языки.)

Короче, если писать программы сразу, импровизируя на ходу, то она почти точно не будет работать. Такой метод подходит только к простым программулькам. А если что-то большое, то лучше всё обдумать до того, как сесть за компьютер.

Не ну я обдумывал. Я даже разбил все на 2 совсем разных модуля и писал сначала один модуль, потом второй... Но это тоже запомнить надо - некоторые функции я переписал несколько раз... Часть я обдумывал по ходу дела...

Вообще вопрос мой может показаться даже глупым несколько - конечно так можно написать. Просто действительно
brimal писал(а):
Да, можно. Но для этого надо набраться опыта постоянно и много программируя
разные задачи. И взять в привычку перед тем как сесть за комп
уложить алгоритм детльно в голове.

Просто на работе постоянно приходится работать именно так - куча отладок и много думать. Но просто у нас программа сложная очень. Но и человеческое (программистское) достоинство страдает - хочется писать сразу и правильно. И для этого психологически очень помогает само знание, что некоторые люди так и делают - хочется думать, что так можно и после этого так и делать.
Спасибо! :-)

Maslov писал(а):
Тестировать надо всегда :) Сейчас довольно распространен подход к разработке под название Test Driven Development (TDD), при котором тесты разрабатываются до программы. Т.е., программа строится поэтапно, и уже написанные модули тестируется до того, как программируются следующие. Правда, речь идёт о программном тестировании, а не о тестировании пользовательского интерфейса. При этом набор тестов сохраняется и развивается в течение всего времени разработки и позволяет убедиться, что при внесении изменений в код мы нечего не порушили.

С помощью тестов происходит также исправление ошибок: нашли ошибку -- добавили тест, её воспроизводящий, -- воспроизвели -- исправили ошибку -- убедились, что все тесты работают правильно.

Ага! Понятно! Но мне кажется повезло - у меня пользовательского интерфейса нету практически - я просто считаю одну вещь. Просто не хочется 5 часов отладку мурыжить, а потом обнаружить вдруг, что ты просто какую-то команду забыл добавить.
На работе такое часто - там как заказчику захочется, так и делаем, правда тесты тут же создаем и тут же про них забываем :-)
Надо будет тоже попробовать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 12:55 
Заслуженный участник


09/08/09
3438
С.Петербург
Sonic86 в сообщении #337729 писал(а):
... некоторые функции я переписал несколько раз...
И это правильно. Называется умным словом "рефакторинг" :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 13:44 
Супермодератор
Аватара пользователя


29/07/05
8248
Москва
 i  Перенесено из Свободного полета в Программирование. Вполне содержательная тема

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 17:40 
Аватара пользователя


01/04/10
910
О разработке ПО, в том числе итеративное и инкрементное программирование, написание с использованием псевдокода, очень доступно описывал Стив Макконнелл в своей книге "Совершенный код".

От себя добавлю, когда я думал, что надо взять и написать программу (а вынужденное переписывание и отладку я считал кривым делом), я был в тупике и мои навыки в программировании никак не улучшались.

После прочтения этой книжки, я осознал, что в программировании очень много уровней детализации и нужно признать ограниченность собственных мозгов и приспособится к этому делая разработку ПО таким образом, чтобы можно было легко читать, сопровождать и модифицировать ПО. Итеративная разработка подразумевает под собой то, что по мере написания кода, ты больше осознаёшь поставленную перед тобой задачу, далее проходишь по циклу начиная переписывать код.

То есть главный девиз книги это борьба со сложностью.

Кстати в функции нужно выделять не только повторяющийся код, но и вообще код, который выполняет какую либо определённую роль.

Дональд Кнут в книге Исскуство программирования, том 1, в конце раздела 1.4.1:

Цитата:
Некоторые лучшие из когда-либо написанных компьютерных программ своим успехом во многом обязаны тому, что примерно на на последнем этапе вся работа была случайно потеряна и авторам пришлось всё начать сначала.


В этом же разделе Кнут пишет про итеративную разработку.

По поводу написания самого первого варианта программы. Макконнелл в своей книге описывал про то, как IBM проводила эксперимент, программисты разрабатывали свою программу без компьютера на бумаге. В результате было гораздо меньше ошибок (но в первом варианте они были и это нормально).

Как-то смотрел techtalk от google. Один из специалистов google сказал по поводу всей схемы их серверов в кластере: мы продумываем свою систему не с вопросом "что если сервер сломается", а с вопросом "когда сервер сломается". (если очень надо могу найти эту лекцию)

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 18:43 
Аватара пользователя


23/05/10
145
Москва
Лично я предпочитаю экстремальное программирование, главный принцип для меня это то, что программа должна работать сразу, пусть и в ущерб функциональности.

Приведу пример:
Допустим требуется написать программу, которая считывает из входного файла текст на испанском, переводит его на русский и записывает в выходной файл. Сначала выделяем шаги разработки:
1. Считать текст из входного файла.
2. Выполнить перевод.
3. Записать результат в выходной файл.

На первом этапе экстремальной разработки будет реализовано:
1. Считать текст из входного файла.
2. Записать текст без изменений в выходной файл.
3. Тестирование реализованного функционала.

На этом первый цикл разработки завершен. Программа работает, хоть и результат ее далек от ожидаемого.
На втором цикле начинаем реализацию пункта "Выполнить перевод". Для этого нужно:
1. Разбить текст на предложения.
2. Выполнить перевод каждого предложения.
3. Тестирование реализованного функционала.

Далее реализуем "Выполнить перевод каждого предложения":
1. Преобразовать предложение на испанском языке во внутреннюю структуру испанского языка.
2. Произвести анализ по внутренней структуре.
3. Преобразовать во внутреннюю структуру русского языка.
4. Преобразовать внутреннюю структуру русского языка в предложение на русском языке.
5. Тестирование реализованного функционала.

И так далее. Таким образом применяется написание кода в глубину. К конце каждого цикла разработки программа работает и постепенно преобретает функционал.
Чем короче цикл, тем лучше.

Кроме того, придерживаюсь правила реализации от общего к частному: если в текущем контексте есть две альтернативы, одна из которых теоретически может произойти, но она крайне редка, то реализовать прежде всего нужно вероятную альтенативу, а на маловероятную поставить заглушку.

код: [ скачать ] [ спрятать ]
Используется синтаксис C
switch ( tiempo )
{
  case TIEMPO_PRESENTE_DE_INDICATIVO:
    // разбираем настоящее время
    ProcessTiempoPresenteDeIndicativo();
    break;
  ...
  case TIEMPO_PRETERITO_PLUSCUAMPERFECTO_DE_INDICATIVO:
    // встречается не так часто, пока не реализуем
    FATAL_ERROR
    break;
  ...
  default:
    // вообще не известно, что это за время
    FATAL_ERROR
    break;
}
 


В данном случае пока не реализовали обработку настоящего времени, не стоит задумываться над более сложными временами, котоорые встречаются реже.

И наконец главное - тестирование. Очень важно поддерживать качественную отладку. Проверок много не бывает. И не стоит бояться, что они могут захламить код - отладку можно спрятать например под дефайны (если есть препроцессор) или под мертвый код. Например:

Используется синтаксис C
void ProcessTiempoPresenteDeIndicativo()
{
#ifdef DEBUG
  if ( tiempo != TIEMPO_PRESENTE_DE_INDICATIVO )
  {
    FATAL_ERROR
  }
#endif

  ...
}
 


Такая простая проверка застрахует от неуместного употребления функции.

Итого:
1. Экстремальный стиль программирования, состоящий из коротких циклов разработки.
2. Реализация от общего к частному.
3. Глубокая отладка.

Конечно имеют место и другие подходы к разработке программ..

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 21:34 
Аватара пользователя


31/10/08
1244
То что отладка занимает 90% времени это нормально. Другое дело, что если хочется писать код сразу правильно, то так это и надо делать. Для этого надо продумать всю всю программу в плоть до мелочей у себя в голове. Большую программу трудно удержать в голове надо разбить ее на части нарисовать связи. Части должны быть отдельными и законченными.

Надо научить себя обдумывать все этапы все все в голове. И когда вы построите в голове законченный код вы быстро его переведете в компьютер. Только надо построить в голове его весь начиная от описания переменных заканчивая точкой с запятой. Надо приучать себя к этому. Я так раньше и делал пока программки были простыми.

Хотя в последнее время мне не удается придерживаться этому правилу так как больше занимаюсь изысканиями. И тут хочется увидеть результат сразу. И пробуешь то одно то другое.

По поводу экстремального программирования. Человеку всегда хочется увидеть результат сразу. Так вот надо ставить достижимую цель. Цель которую можно достигнуть в короткие сроки. Цель не должна быть обрезная большая она должна быть функциональна сама по себе. т.е она должна быть законченной программой, не урезанной не набором юнитов. А именно законченной но пусть она выполняет одну функцию, но зато в полном объеме. Конечно чем то пренебречь можно. Какой-то функционал не включать но надо помнить на каком этапе он будет внесен и зачем.
По возможности процесс проектирование надо превратить в процесс написания. Т.е обдумать его прежде.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение07.07.2010, 21:52 
Заблокирован


17/02/10

493
Небольшое замечание о блок схемах. Если уместили весь алгоритм программы в голове, она не нужна. Не умещается, немедленно рисуйте. По мере увеличения опыта блок схема становится все более обобщенной. Основной лозунг: прежде чем писать прогу,
ЕЕ АЛГОРИТМ в любой форме (в голове, на бумаге) должен быть детально зафиксирован.
В частности, для программ с объемом более 10 тыс строк кода графическая блок схема абсолютно необходима.

-- Ср июл 07, 2010 21:54:41 --

К девизу Pavia. Не обольщайтесь. Никогда численное моделирование не даст той общности, которую дает аналитика.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение08.07.2010, 00:06 


24/05/09

2054
Мнение непрофессионала-любителя:

Написать действительно сложную программу так, как сделали вы - почти невозможно. Хотя бы потому, что блоксхема такой программы со всеми подробностями и взаимосвязями уместится только на внушительном рулоне бумаги и понять что-либо в нагромождении квадратов и стрелок будет весьма и весьма затруднительно, особенно если не получается увидеть всю целиком.

Часто нет ясности, как будет реализована некая конкретная функция - и блоксхему приходится перерисовывать по многу раз, пока не получится приемлемый результат. Вам же очевидно каждый раз придется перерисовывать весь рулон! :D Или, если вы противник блоксхем, каждый раз переписывать весь код. :D

Если любите трудности - тогда это для вас.

 Профиль  
                  
 
 Re: Как правильно писать программы?
Сообщение08.07.2010, 00:31 
Заслуженный участник


09/08/09
3438
С.Петербург
brimal в сообщении #337844 писал(а):
Основной лозунг: прежде чем писать прогу, ЕЕ АЛГОРИТМ в любой форме (в голове, на бумаге) должен быть детально зафиксирован.
В большинстве реальных проектов по разработке программного обеспечения это невозможно, особенно для средних и больших программ: на начальных этапах разработки даже функциональные требования к конечному продукту ещё не определены, не только алгоритмы. Заказчик обычно не знает, что он хочет и что можно реализовать. И это абсолютно нормально.

Поэтому модель разработки типа "водопад" (строго последовательное выполнения стадий сбора требований, проектирования, программирования, тестирования) всё больше сменяется итеративной разработкой: начали с какого-то набора требований -- сделали версию с ограниченной функциональностью -- дали заказчику поиграть -- скорректировали требования -- и т.д. При этом даже в процессе одной итерации отдельные стадии довольно сильно перекрываются по времени. Ибо на практике качество требований нельзя оценить до начала проектирования, а качество проектирования -- до начала реализации.

Итеративная разработка имеет самое непосредственное отношение к "гибким технологиям" (agile software development), одной из разновидностей которых является, кстати, XP (eXtreme Programming, оно же "экстремальное программирование"). "Agile" -- это самые разные технологии, объединённые четыремя принципами, сформулированными в Manifesto for Agile Software Development:
Цитата:
We are uncovering better ways of developing software by doing it and helping others do it. Through this work we have come to value:

Individuals and interactions over processes and tools
Working software over comprehensive documentation
Customer collaboration over contract negotiation
Responding to change over following a plan

That is, while there is value in the items on the right, we value the items on the left more.

Kent Beck
Mike Beedle
Arie van Bennekum
Alistair Cockburn
Ward Cunningham
Martin Fowler
James Grenning
Jim Highsmith
Andrew Hunt
Ron Jeffries
Jon Kern
Brian Marick
Robert C. Martin
Steve Mellor
Ken Schwaber
Jeff Sutherland
Dave Thomas



brimal в сообщении #337844 писал(а):
для программ с объемом более 10 тыс строк кода графическая блок схема абсолютно необходима
А что Вы называете "графической блок схемой"?
Дело в том, что существует довольно много графических нотаций, позволяющих отразить тот или иной аспект структуры или функционирования программного обеспечения. В частности, UML включает более десятка видов таких диаграмм. И выделить какой-то один из них в качестве универсального невозможно.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 84 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5, 6  След.

Модераторы: Karan, Toucan, PAV, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group