А существуют ли в реальности 64-битные ошибки?

08 Ноя 2009

Автор: Андрей Карпов

Я часто слышу в различных интерпретациях фразу "Приведенные примеры показывают не код, неправильный в плане переносимости на х64 системы, а код, неправильный сам по себе". Захотелось немного пообсуждать и пофилософствовать в блоге на эту тему. Просьба отнестись к этой записи с долей юмора.

Во-первых, можно начать с того, что любой код, написанный на Си++, уже неправильный сам по себе. Правильным будет только код, состоящий из пустой функции main, и то я не уверен. Невозможно написать идеальную корректную программу на Си/Си++. Ведь надо учесть, что программа должна работать на 12-, 16-, 32-, 64-, ...-битной системе. Программа, по возможности, не должна динамически выделять память, так как кое-где ее очень мало. Еще надо, чтобы в ней не использовались функции типа scanf, ведь программу может понадобиться поместить в контроллер, где нет устройства ввода. В программе не должно использоваться приведение типов. Любое приведение типа, это потенциально какая-то ошибка на какой-то платформе. Еще возможно лучше писать программу с помощью триграфов. А то вдруг...

В общем, я к тому, что идеально верных программ на Си/Си++ не бывает. Можно стремиться, но сделать такую программу нельзя. В реальном мире при написании программ выбирают какой-то приемлемый уровень корректности и предположения об окружающей среде исполнения и в рамках этой модели пишут программу.

Итак, любой код неправилен сам по себе с точки зрения идеального программиста с золотыми руками, находящегося в вакууме. Но можно считать, что определенный код корректен при определенных условиях. При изменении условий (окружения) код может становиться некорректен. В чем он становится некорректен - зависит от внешних изменений. Поиск возникших ошибок при смене среды исполнения, можно собрать в группу и успешно диагностировать. В то время как подход "в программе все неправильно" не рационален.

Рассмотрим пример. Имеем программу, переносимую в контроллер, который не будет иметь консоли. В программе есть некоторое количество cout, cin, printf, scanf. Необходимо найти эти функции и "обезвредить". Допустим, осуществляться ввод будет через порты, подсоединенные к какой-нибудь ручке на ящике прибора. Не имеет смысла говорить, что код плох, что программист, писавший его, плох, раз он сразу не предусмотрел, что консоли может не быть и единым движением нельзя отключить все эти места. Это нам не поможет. И нет смысла заниматься идеальным рефакторингом для создания идеальной программы. Надо просто найти и поправить нужные места. Можно придумать статический анализатор в духе диагностики "проблем ввода-вывода в контроллерах". И он будет полезен! Хотя, если по-честному, конечно все из-за неидеального кода.

Пример выше сильно натянут, но просто хочется продемонстрировать, что когда человек пишет код, он не может предусмотреть все. Не знает он, что его код через 5 лет будет засовываться в контроллер, переноситься на 64-битную систему или адаптироваться для подводной лодки. Предусмотреть что-то заранее весьма непросто.

Программисты имеют и поддерживают такой код, какой у них есть. В нем может быть полно магических чисел, ТЫСЯЧИ выражений, где вместе используются знаковые и беззнаковые типы, могут быть отключены многие предупреждения, из-за необходимости использования БОЛЬШИХ старых сторонних библиотек. И заниматься полномасштабным рефакторингом таких проектов, чтобы они стали красивее, переносимее и так далее, никто не будет. А того кто будет настаивать - пожалуй, начальству следует уволить.

В реальном мире надо решать реальные задачи. Надо добавлять новую функциональность, поддерживать работоспособность на существующих системах. Если понадобится - перенести код на 64 бита. Но при переносе кода на 64-битную систему, будет решаться именно эта задача, а не как сделать код максимально переносимым. И вот здесь возникает практическая задача найти определенные магические числа (но не все), найти опасные выражения со знаковыми и беззнаковыми типами (но не все).

Моя позиция покажется многим неверной, как будто я призываю писать плохой код, а затем призываю использовать различные костыли (которые сам и продаю), чтобы его местами подправить. Я просто практик. И еще я называю многие вещи своими именами.

В большинстве своем код программ ПЛОХ. И более или менее работает, потому, что ему везет. К сожалению, программисты упорно не хотят это признавать. Любая "встряска кода" (смена компилятора, среды исполнения и так далее) вскрывает пласт определенных типов ошибок. Я понимаю, что нет "64-битных" ошибок. Есть просто ошибки в коде. Они всегда есть. Но определенные ошибки проявят себя именно на 64-битной системе. Я рассказываю о таких ошибках и надеюсь это полезно разработчикам. И именно такие ошибки я называю "64-битные ошибки".

#64bit