Можно и самому создать потомка абстрактного класса, предложив, например, XML-слушателя, направляющего вывод в соответствующий XML-документ. Как видите, система управления выводом очень гибкая, позволяющая получать и сохранять информацию о ходе вычислений в самых разных местах.
Помимо свойства Listeners и методов печати, классы Debug и Trace имеют и другие важные методы и свойства:
• Assert и Fail, проверяющие корректность хода вычислений — о них мы поговорим особо;
• Flush — метод, отправляющий содержание буфера слушателю (в файл, на консоль и так далее). Следует помнить, что данные буферизуются, поэтому применение метода Flush зачастую необходимо, иначе метод может завершиться, а данные останутся в буфере;
• AutoFiush — булево свойство, указывающее, следует ли после каждой операции записи данные из буфера направлять в соответствующий канал. По умолчанию свойство выключено, и происходит только буферизация данных;
• Сlose — метод, опустошающий буфера и закрывающий всех слушателей, после чего им нельзя направлять сообщения.
У классов есть и другие свойства и методы, позволяющие, например, заниматься структурированием текста сообщений.
Рассмотрим пример работы, в котором отладочная информация направляется в разные каналы — окно вывода, консоль, файл:
public void Optima()
{
double х, у=1;
х= у — 2*Math.Sin(у);
FileStream f = new FileStreamCDebuginfo.txt",
FileMode.Create, FileAccess.Write);
TextWriterTraceListener writer1 =
new TextWriterTraceListener(f);
TextWriterTraceListener writer2 =
new TextWriterTraceListener(System.Console.Out);
Trace.Listeners.Add(writer1);
Debug.Listeners.Add (writer2);
Debug.WriteLine("Число слушателей: " +
Debug.Listeners.Count);
Debug.WriteLine("автоматический вывод из буфера: "+
Trace.AutoFiush);
Trace. WriteLinelf (x<0, "Trace: " + "x= " + x.ToString()
+ " у = " + y);
Debug. WriteLine (" Debug: " + "x= " + x.ToString() +
" у = " + у);
Trace.Flush();
f. Close();
}
В коллекцию слушателей вывода к слушателю по умолчанию добавляются еще два слушателя класса TextWriterTraceListener. Заметьте, что хотя они добавляются методами разных классов Debug и Trace, попадают они в одну коллекцию. Как и обещано, один из этих слушателей направляет вывод в файл, другой на консоль. На рис. 23.2 на фоне окна кода показаны три канала вывода — окно Output, консоль, файл — содержащие одну и ту же информацию.
Рис. 23.2. Три канала вывода
Метод Флойда и утверждения Assert
Лет двадцать назад большие надежды возлагались на формальные методы доказательства правильности программ, позволяющие доказывать корректность программ аналогично доказательству теорем. Реальные успехи формальных доказательств невелики. Построение такого доказательства не проще написания корректной программы, а ошибки столь же возможны и часты, как и ошибки программирования. Тем не менее, эти методы оказали серьезное влияние на культуру проектирования корректных программ, появление в практике программирования понятий предусловия и постусловия, инвариантов и других важных понятий.
Одним из методов доказательства правильности программ был метод Флойда, при котором программа разбивалась на участки, окаймленные утверждениями — булевскими выражениями (предикатами). Истинность начального предиката должна была следовать из входных данных программы. Затем для каждого участка доказывалось, что из истинности предиката, стоящего в начале участка, после завершения выполнения соответствующего участка программы гарантируется истинность следующего утверждения — предиката в конце участка. Конечный предикат описывал постусловие программы.
Схема Флойда используется на практике, по крайней мере, программистами, имеющими вкус к строгим методам доказательства. Утверждения становятся частью программного текста. Само доказательство может и не проводиться: чаще всего у программиста есть уверенность в справедливости расставленных утверждений и убежденность, что при желании он мог бы провести и строгое доказательство. В C# эта схема поддерживается тем, что классы Debug и Trace имеют метод Assert, аргументом которого является утверждение. Что происходит, когда вычисление достигает соответствующей точки и вызывается метод Assert? Если истинно булево выражение в Assert, то вычисления продолжаются, не оказывая никакого влияния на нормальный ход вычислений. Если оно ложно, то корректность вычислений под сомнением, их выполнение приостанавливается и появляется окно с уведомлением о произошедшем событии, что показано на рис. 23.3.