测试与调试

本节学会什么

• 为程序准备样例、最小、边界、重复和零答案输入
• 用少量 cout 观察循环变量和关键状态
• 用手算和反例定位常见的下标错误

为什么需要它

WA 很少会直接告诉你哪一行错了。可靠的做法不是反复猜，而是准备一个足够小的输入，让程序的每一步都能被看见。小数据能让你同时手算和输出关键变量，程序与手算第一次不同的地方，就是最值得检查的地方。

最小可运行示例

下面程序读入 n 个整数并求和。为了检查循环是否走对，在本地暂时输出下标和当前和：

#include <iostream>

int main() {
    int n;
    int a[100];
    int sum = 0;
    std::cin >> n;

    for (int i = 0; i < n; i += 1) {
        std::cin >> a[i];
        sum += a[i];
        std::cout << "i=" << i << ", sum=" << sum << '\n';
    }

    std::cout << "answer=" << sum << '\n';
    return 0;
}

输入 3 和 2 5 1 时，手算的累计和应为 2、7、8。确认一致后，删除循环中的调试 cout，只保留题目需要的答案输出。

关键过程与易错点

• 固定检查五类数据：题目样例、最小输入、边界输入、包含重复值的输入、答案为 0 的输入。不是每题都有所有类型，但应主动寻找。
• n 个元素的下标是 0 到 n - 1。循环条件写成 i <= n 会多执行一次；当它访问 a[i] 时，最后一次已经访问了错误的 a[n]。
• 先只输出一个或两个关键变量，例如 i、累计和、当前最优值。输出所有变量通常只会制造更多噪声。
• 调试输出会改变正式输出格式。提交前应删掉或注释掉所有临时 cout，只留下题目要求的内容。
• 编译时保留 -Wall -Wextra。它能发现一部分未使用变量、可疑比较等问题，但不能替你证明算法正确。

动手检查

对于“读入 n 个数”的循环，先不访问数组，只分别写出 i < n 和 i <= n 时 i 的取值。取 n = 3，你应得到前者为 0、1、2，后者为 0、1、2、3。

再给下面的错误条件构造反例：把处理 n 个元素的循环从 i < n 写成 i <= n。选择最小的 n，手算哪一次循环的下标不属于这 n 个元素；不要依赖越界访问“刚好没有崩溃”的偶然结果。

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