Os insetos que destruíram seu castelo

Walter Bright é o "ditador benevolente ao longo da vida" da linguagem de programação D e fundador da Digital Mars . Ele tem décadas de experiência no desenvolvimento de compiladores e interpretadores para várias linguagens, incluindo Zortech C ++, o primeiro compilador C ++ nativo. Ele também é o criador do Império , a principal inspiração para a Civilização de Sid Meier.

Você está cansado de bugs que são fáceis de criar e difíceis de encontrar, que muitas vezes não aparecem durante os testes e destroem seu castelo cuidadosamente construído depois que o código está em produção? Repetidamente, eles custam muito tempo e dinheiro. Ah, se você fosse um programador melhor, isso não estaria acontecendo, certo?

Ou talvez não seja você? Vou mostrar que esses erros não são culpa sua: são culpa das ferramentas, e se você apenas melhorar as ferramentas, sua fechadura estará segura.

E você nem mesmo precisa fazer concessões.

Fora dos limites de uma matriz

Vamos pegar um programa comum para calcular a soma dos valores da matriz:

#include <stdio.h>

#define MAX 10

int sumArray(int* p) {
    int sum = 0;
    int i;
    for (i = 0; i <= MAX; ++i)
        sum += p[i];
    return sum;
}

int main() {
    static int values[MAX] = { 7,10,58,62,93,100,8,17,77,17 };
    printf("sum = %d\n", sumArray(values));
    return 0;
}

O programa deve imprimir:

sum = 449

E é exatamente isso que ele faz - na minha máquina Ubuntu Linux: no gcc, clang e até mesmo com um sinalizador -Wall. Tenho certeza que você já adivinhou qual é o erro:

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

. 11 10. :

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

, , ! , . . , « » . , .

, , :

1. - , ;
2. - <= .

, ! ? . , . , sumArray . :

1. , sumArray, , .
2. , .
3. , MAX.

, . sumArray , , , , , .

— , ? - , ? ? , . .

, , , . . . ( , gcc, clang , , - , ).

, — D -betterC. D , . , :

struct DynamicArray {
    T* ptr;
    size_t length;
}

:

int[] a;

:

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 <= MAX; ++i)
        sum += a[i];
    return sum;
}

int main() {
    __gshared int[MAX] values = [ 7,10,58,62,93,100,8,17,77,17 ];
    printf("sum = %d\n", sumArray(values));
    return 0;
}

:

dmd -betterC sum.d

:

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

- . <= < :

./sum
sum = 449

? a , .

, .

MAX. a , :

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

, D :

foreach (value; a)
    sum += value;

sumArray :

int sumArray(int[] a) {
    int sum = 0;
    foreach (value; a)
        sum += value;
    return sum;
}

sumArray . , . , .

— ! — . — a sumArray , p . , , .

— , MAX , , :

int sumArray(int *p, size_t length);

, . D , .

int sumArray(ref int[MAX] a) {
    int sum = 0;
    foreach (value; a)
        sum += value;
    return sum;
}

? a, ref, . MAX , . , sumArray, , .

— ! — . — D . , ? ? , !

, :

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 <= MAX; ++i)
        sum += p[i];
    return sum;
}

int main() {
    __gshared int[MAX] values = [ 7,10,58,62,93,100,8,17,77,17 ];
    printf("sum = %d\n", sumArray(&values[0]));
    return 0;
}

, . , :

sum = 39479

, 449, .

, ? @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 <= MAX; ++i)
        sum += p[i];
    return sum;
}

int main() {
    __gshared int[MAX] values = [ 7,10,58,62,93,100,8,17,77,17 ];
    printf("sum = %d\n", sumArray(&values[0]));
    return 0;
}

:

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

, - grep, , @safe, .

, , , , . , . . , ! ( ).