Les insectes qui ont détruit votre château

Walter Bright est le «dictateur bienveillant de toute une vie» du langage de programmation D et fondateur de Digital Mars . Il a des décennies d'expérience dans le développement de compilateurs et d'interprètes pour plusieurs langages, dont Zortech C ++, le premier compilateur C ++ natif. Il est également le créateur d' Empire , la principale source d'inspiration de Sid Meier's Civilization.

Êtes-vous fatigué des bogues faciles à créer et difficiles à trouver, qui souvent n'apparaissent pas pendant les tests et détruisent votre château soigneusement construit après la mise en production du code? Encore et encore, ils vous coûtent beaucoup de temps et d'argent. Ah, si seulement vous étiez un meilleur programmeur, cela ne se produirait pas, non?

Ou peut-être que ce n'est pas toi? Je vais vous montrer que ces erreurs ne sont pas de votre faute: elles sont la faute des outils, et si vous n'améliorez que les outils, votre serrure sera en sécurité.

Et vous n'avez même pas à faire de compromis.

Hors limites d'un tableau

Prenons un programme commun pour calculer la somme des valeurs du tableau:

#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;
}

Le programme doit imprimer:

sum = 449

Et c'est exactement ce qu'il fait - sur ma machine Ubuntu Linux: dans gcc, clang et même avec un drapeau -Wall. Je suis sûr que vous avez déjà deviné quelle est l'erreur:

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, .

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