Ван глюк на машине что это такое

Это классическая ошибка на единицу. Цикл выполняется 11 раз вместо 10. Должно быть так:

for (i = 0; i < MAX; ++i)

Обратите внимание, что несмотря на баг, программа всё равно вывела правильный результат! Во всяком случае, на моей машине. И я бы не обнаружил этой ошибки. А вот на машине пользователя она бы загадочно всплыла, и я бы столкнулся с «багом Гейзенберга» на удалённой машине. Я уже съёживаюсь в предвкушении того, сколько времени и денег мне это будет стоить.

Это настолько мерзкий баг, что за годы я перепрограммировал свой мозг на то, чтобы:

1. никогда-никогда не использовать промежутки, включающие верхнюю границу;
2. никогда-никогда не использовать

Став лучше как программист, я решил проблему! Или нет? На самом деле нет. Давайте посмотрим на этот код с точки зрения бедняги, которому придётся его проверять. Он хочет убедиться, что sumArray работает корректно. Для этого он должен:

1. Найти все функции, вызывающие sumArray , и проверить, что за указатель они передают.
2. Убедиться, что указатель действительно указывает на массив.
3. Убедиться, что размер массива действительно MAX .

И хотя в этой тривиальной программе это сделать просто, такой подход плохо масштабируется с возрастанием сложности программы. Чем больше функций обращаются к sumArray и чем более сложными становятся структуры данных, тем труднее делать, по сути, целый анализ потока данных у себя в уме, чтобы убедиться, что всё работает правильно.

Даже если вы не ошибётесь — насколько вы можете быть уверены, что всё будет нормально? Если кто-то другой внесёт изменения, то ошибок всё ещё не будет? Хотите заново делать весь этот анализ? Уверен, вам и так есть чем заняться. Это дело инструментов.

Фундаментальная проблема состоит в том, что массивы в С преобразуются в указатели, когда используются как аргумент функции, даже если параметр функции определён как массив. Этой проблемы никак не избежать. И её никак не обнаружить. (По крайней мере, ни gcc, ни clang не умеют обнаруживать эту проблему, но может, кто-то разработал анализатор, который умеет это делать).

Инструмент, который решает эту проблему — это компилятор D с опцией -betterC . В D есть такое понятие, как динамический массив. На самом деле просто толстый указатель, который определён примерно вот так:

struct DynamicArray

Он объявляется вот так:

int[] a;

И наш пример превращается в:

import core.stdc.stdio; extern (C): // use C ABI for declarations enum MAX = 10; int sumArray(int[] a) < int sum = 0; for (int i = 0; i int main()

dmd -betterC sum.d

./sum Assertion failure: 'array overflow' on line 11 in file 'sum.d'

./sum sum = 449

Что здесь произошло? В динамическом массиве a хранится его длина, и компилятор вставляет проверки выхода за границы массива.

Но подождите, это ещё не всё.

Ещё там есть вот это вот досадное MAX . Поскольку массив a знает свою длину, то вместо этого можно написать так:

for (int i = 0; i < a.length; ++i)

Это настолько частая идиома, что в D для неё имеется специальный синтаксис:

foreach (value; a) sum += value;

Теперь вся функция sumArray выглядит вот так:

int sumArray(int[] a)

и теперь sumArray можно рассматривать отдельно от всей остальной программы. Вы сделали большее за меньшее время и с большей надёжностью, и теперь можете рассчитывать на повышение зарплаты. Или по крайне мере вам не придётся приезжать на срочный вызов в свой выходной, чтобы исправить ошибку.

— Протестую! — скажете вы. — Передача массива a в sumArray требует двух проталкиваний в стек, тогда как указатель p требовал только одного. Ты обещал, что не придётся идти на компромиссы, но здесь я жертвую скоростью.

Это правда — в случае, если MAX является константой, а не передаётся в функцию, как здесь:

int sumArray(int *p, size_t length);

Но я же обещал, что не придётся идти ни на какие компромиссы. D позволяет предавать параметры по ссылке, в том числе и массивы фиксированной длины.

int sumArray(ref int[MAX] a)

Что здесь происходит? Массив a , будучи параметром с аттрибутом ref , во время выполнения становится всего лишь указателем. Однако он типизирован как указатель на массив из MAX элементов, что позволяет при обращении к нему делать проверки границ. Вам не придётся проверять функции, вызывающие sumArray , потому что система типов гарантируют, что они могут передавать только массивы правильного размера.

— Протестую! — скажете вы. — D поддерживает указатели. Разве я не могу написать так же, как было? Что меня остановит? Я думал, что речь идёт о механических гарантиях!

Да, вы можете написать вот так:

import core.stdc.stdio; extern (C): // use C ABI for declarations enum MAX = 10; int sumArray(int* p) < int sum = 0; for (int i = 0; i int main()

И компилятор проглотит это без нареканий, и этот ужасный баг там останется. Правда, на этот раз мне выдало:

sum = 39479

что выглядит подозрительно, но с таким же успехом могло выйти 449, и тогда я был бы ни слухом ни духом.

Как можно гарантировать, что этого не произойдёт? Добавить в код аттрибут @safe :

import core.stdc.stdio; extern (C): // use C ABI for declarations enum MAX = 10; @safe int sumArray(int* p) < int sum = 0; for (int i = 0; i int main()

Попытка скомпилировать выдаст следующее:

sum.d(10): Error: safe function 'sum.sumArray' cannot index pointer 'p'

Конечно, во время код-ревью надо будет будет сделать grep, чтобы удостовериться, что используется @safe , но на этом всё.

В общем и целом, этот баг можно победить, не дав массиву преобразоваться в указатель при передаче в функцию в качестве аргумента, и уничтожить насовсем, запретив небезопасные операции над указателями. Я уверен, что мало кто из вас никогда не сталкивался с ошибками переполнения буфера. Ждите следующей части этого цикла. Может быть в следующий раз мы разберёмся с багом, который преодолел ваш ров! (Если в вашем инструментарии вообще есть ров).