Отладка

Один из наиболее достоверных способов убедиться в том, что человек разбирается в программировании - посмотреть на то, как он отлаживает программу, то есть анализирует возникающие ошибки и устраняет их. Навык дебага (отладки) не появляется сам по себе, его необходимо развивать, и начинать это нужно как можно раньше. Этому весьма способствует настройка локальной среды разработки и повторение всего того, что делается в курсах у себя на компьютере. Следующие курсы как раз помогают проделать эти шаги.

Первое, что вам понадобится для отладки — хотя бы минимальное знание английского языка и умение пользоваться словарем. В отличие от документации языка, которую можно найти на русском, сообщения об ошибках - всегда на английском. Не пытайтесь отгадывать или менять код методом тыка, в надежде, что он заработает. Прочитайте сообщение об ошибке, поймите его — это ключевое действие, на основе которого можно планировать дальнейшие шаги.

Error: Call to undefined function App\Users\undef()

/usr/src/app/src/Users.php:9
/usr/src/app/tests/UsersTest.php:27

Вывод ошибок делится на две части: непосредственно сообщение с ошибкой и бектрейс. Бектрейс (иногда говорят "стектрейс") - это список всех вызовов функций от запуска программы вплоть до того места, где произошла ошибка. Бектрейс - очень важный инструмент, который позволяет увидеть то, как выполнялась ваша программа, и какие функции вызывались. Отладка всегда сводится к двум вещам: 1) перевести сообщение об ошибке, 2) найти в бектрейсе то место в своем коде, после которого произошла ошибка.

Каждая строчка в бектрейсе представляет собой указание на файл и строчку, в которой была вызвана соответствующая функция. Бектрейс называется back, потому, что вывод строк идет в обратном порядке. Наверху находится последний вызов, внизу - первый. В рамках одного бектрейса возможны (и часто встречаются) ситуации, когда часть функций вызывается где-то в библиотеках, которые вы не писали, но используете, а часть - в вашем коде.

Типы ошибок

Наиболее простые и понятные ошибки — синтаксические. Они связаны исключительно с тем, что код записан неверно, например забыта точка с запятой в конце инструкции. В выводе таких ошибок всегда присутствуют фразы parse error и syntax error. Для их исправления нужно открыть то место в коде, на которое указывает ошибка, и внимательно на него посмотреть.

PHP Parse error:  syntax error, unexpected '}' in /usr/src/app/src/Users.php on line 7

Еще одна большая группа ошибок называется ошибками программирования. К ним, например, относятся:

• Вызов несуществующей функции
• Использование необъявленной переменной
• Передача неверных аргументов в функции, например, аргументов, имеющих неверный тип

Эти ошибки исправить труднее, чем синтаксические. Обычно они возникают в результате неправильной логики в другом, более раннем вызове.

Последний тип ошибок — логические ошибки. Исправить такие ошибки бывает крайне сложно, так как программа продолжает работать, но выдает неверный результат. Причем обычно программа выдает неверный результат не всегда, а только лишь для некоторых входных данных. В подавляющем большинстве случаев проблема кроется в неверной логике, например, перепутана операция, и вместо сложения выполняется вычитание.

<?php

// Функция должна считать сумму чисел, но считает разность:
function sum($a, $b)
{
    return $a - $b;
}

Отладка

Существует множество способов отладить программу, но какой бы способ вы ни выбрали, общая идея отладки сводится к анализу того, как меняются значения переменных в процессе работы кода.

Рассмотрим конкретный пример. Ниже описана функция, которая считает сумму чисел от числа $start до числа $finish. Если начало равно трем, а конец - пяти, то программа должна вычислить: 3 + 4 + 5.

<?php

function sumOfSeries($start, $finish)
{
    $sum = 0;
    for ($i = $start; $i < $finish; $i++) {
        $sum += $i;
    }

    return $sum;
}

В этом коде допущена ошибка. Вы ее видите? Если очень постараться, ее можно заметить, но на это никогда не надо надеяться. Новички часто думают, что они невнимательны и очень расстраиваются, когда допускают такие ошибки. Хочу вас успокоить: опытные разработчики допускают такие ошибки не реже новичков. Важно не то, что вы их допускаете, а то, что вы способны отладить этот код (и сделать это быстро). Этим отличаются опытные разработчики от начинающих. Никогда не пытайтесь найти ошибку с помощью медитации над кодом, сверля его взглядом. Если быстрая проверка не дала ответа, то приступайте к отладке.

На Хекслете, в обсуждении уроков, нам пишут: "этот код не работает", и показывают свой код. Вероятно, начинающие разработчики думают, что опытные могут понять, в чем ошибка и найти ее, просто посмотрев на код, но это совсем не так. Глядя на такой код, невозможно понять, а что, собственно, пошло не так, и я уже не говорю про нахождение самой ошибки. Нам также нужно увидеть сообщение об ошибке и начать отладку.

Глядя на код функции sumOfSeries замечаем, что основных переменных там две: $i и $sum, именно они меняются в цикле. Из этого можно сделать ровно один вывод: нужно явно посмотреть, какие значения им даются на каждой итерации. После этого найти ошибку не составит труда.

Один из способов отслеживать значения переменных во время выполнения кода связан с использованием отладчиков. Отладчики интегрируются с популярными редакторами и позволяют визуально выполнить код по шагам, отслеживая любые изменения. Подробнее о том, как их использовать можно прочитать во множестве статей (гуглить по запросу: xdebug php <название редактора>).

В среде Хекслета отладчика нет, поэтому здесь используется другой подход (но выполняющий ту же задачу) — отладочная печать. Суть такая же, как и в визуальном отладчике, но для вывода значения переменных используется обычная печать на экран:

<?php
function sumOfSeries($start, $finish)
{
    $sum = 0;
    for ($i = $start; $i < $finish; $i++) {
        print_r('new iteration !!!!');
        print_r($i);
        $sum += $i;
        print_r($sum);
    }

    return $sum;
}

sumOfSeries(3, 5);

// new iteration !!!!
// 3
// 3
// new iteration !!!!
// 4
// 7

То что печатается на экран, отображается во вкладке OUTPUT, на которую автоматически переключается редактор во время проверки. Из этого вывода сразу можно понять, что количество итераций цикла меньше чем нужно на одну. Почему-то не выполняется сложение для последнего числа, которое обозначено как $finish. И действительно, если посмотреть на определение, то видно, что там используется $i < $finish вместо $i <= $finish.

Отладочная печать через print_r не очень удобна тем, что эта функция не ставит автоматически перенос строк. К тому же иногда хочется завершить выполнение кода сразу, как только был сделан первый вывод. Для решения этой задачи на Хекслете подключена библиотека var-dumper. Она предоставляет две функции: dump и dd, которые доступны в любом месте программы. Первая просто красиво выводит переданный аргумент, а вторая — еще и останавливает выполнение кода.

<?php

$var = 'hello, world!';
dump($var);

Эта функция добавляет в вывод перевод строки, но особенно удобно использовать ее с массивами, которые мы скоро изучим.

---

Дополнительные материалы

1. Как найти ошибки в коде?
2. Psysh: REPL и интерактивный дебаггер для PHP

---