Перейти к содержимому

Как найти ошибку в коде c

  • автор:

Как найти ошибку в коде c

-kirito- → TheForces Round #25 Editorial

elshiko → Квалификационный раунд Yandex Cup 2023

plourde27 → California Informatics Competition (CALICO) Fall ’23

Yhlas_Y → Favourite problem

islamicTerrorist69 → Facing problem in dynamic programming

SilverSurge → CSES Range Queries: Polynomial Queries

127.0.0.1 → Codeforces Round 907 (Div. 2)

_thor__ → Codeloop 2023: A Knockout Tournament Based Coding Contest

Yhlas_Y → IDE for cp

MikeMirzayanov → Please, read this

Imakf → Codeforces Round 906 Editorial

noomaK → IEEEXtreme 17.0 Problems Discussion

chenjb → Rescheduling of World Finals 22&23

anmolsainiii23 → Confused Regarding Cses 2nd DP Question

stdfloat → Is CF enough for IZHO, IOI?

DeadPixel99 → Help needed!

Vladosiya → Codeforces Command Lines (2023-10-06)

-kirito- → Invitation to TheForces #25 (5^2-Forces, TheForces-Rated, Prizes!)

one_autum_leaf → Find the number of rectangles of same color in a matrix

ryuukumar → What to learn to solve 1300 rated questions?

Imakf → Codeforces Round 906 (Div. 1, Div. 2)

74TrAkToR → Codeforces Round #904 (Div. 2) Editorial

whynesspower → Reverse check the questions: ChatGPT

aryang22 → Perhaps you should wait a little before giving up.

Alpha_Info → Listen to music?

  • dmkozyrev_thinks_slowly
  • Блог
  • Команды
  • Попытки
  • Группы
  • Соревнования
  • Проблемсеттинг

Блог пользователя dmkozyrev_thinks_slowly

Быстрый поиск глупых ошибок на C++ кратко и с примерами

Автор dmkozyrev_thinks_slowly, история, 4 года назад ,

Чтобы найти ошибку в коде нужно просто.

Первым делом нужно проверить переполнения типов данных, ошибки вроде = вместо == , то, что вы записываете значение long long в переменную int , и многое другое. Предупредить возникновение некоторых глупых ошибок можно включением всех предупреждений компилятора. Экстренно проверить код можно по этой ссылке, там есть примеры. Необходимо заменить код из примера на свой код, дождаться компиляции и пофиксить все проблемные места. Предупреждения не являются ошибками, но могут ими все-таки быть из-за невнимательности.

Список использованных предупреждений

-Wall -Wextra -pedantic -std=c++17 -O3 -Wshadow -Wformat=2 -Wfloat-equal -Wconversion -Wlogical-op -Wshift-overflow=2 -Wduplicated-cond -Wcast-qual -Wcast-align -D_GLIBCXX_DEBUG -D_GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 

Затем можно протестировать свое решение при запуске на codeforces. Для этого в меню соревнования нужно нажать Запуск, откроется меню запуска, затем вставить свой код и проверить его на нескольких маленьких тестах при помощи компилятора Clang++17 Diagnostics.

Проверка переполнения

#include int main() < int a, b; std::cin >> a >> b; std::cout

Для теста 10000000 10000000 вы увидите следующее runtime error: signed integer overflow: 10000000 * 10000000 cannot be represented in type ‘int’

Проверка выхода за пределы массива или вектора

#include int main() < int arr[10]; int n; std::cin >> n; for (int i = 0; i < n; i++) < std::cin >> arr[i]; > > 

Для теста: 11 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 вы увидите следующее ==3752==ERROR: AddressSanitizer: stack-buffer-overflow on address 0x1126fd98 at pc 0x00cb1d97 bp 0x1126fb34 sp 0x1126fb30 WRITE of size 4 at 0x1126fd98 thread T0 #0 0xcb1d96 in std::bas. Ошибка исполнения, код возврата 1

Затем с помощью компилятора GNU G++ можно перевести стандартную библиотеку в режим дебагга следующими макросами:

#define _GLIBCXX_DEBUG 1 #define _GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 1 #define _FORTIFY_SOURCE 2 

И, опять же, позапускать на различных тестах. Смотрите примеры.

Выход за пределы вектора

#define _GLIBCXX_DEBUG 1 #define _GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 1 #define _FORTIFY_SOURCE 2 #include int main() < std::vectorarr(3,1); std::cout

В данном примере, при запуске обнаружится ошибка, и стандартная библиотека нам явно сообщит, что произошло не так:

Error: attempt to subscript container with out-of-bounds index 3, but container only holds 3 elements. 

Разыменование удаленного итератора

#define _GLIBCXX_DEBUG 1 #define _GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 1 #define _FORTIFY_SOURCE 2 #include int main() < std::setset; auto it = set.begin(); set.erase(set.begin()); std::cout

Здесь мы сохраняем итератор, затем удаляем его из сета, а затем попытаемся разыменовать удаленный итератор: возникает ошибка:

Error: attempt to dereference a singular iterator. 

Слияние неотсортированных списков

#define _GLIBCXX_DEBUG 1 #define _GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 1 #define _FORTIFY_SOURCE 2 #include #define all(x) (x).begin(),(x).end() using vi = std::vector; int main() < vi left = ; vi right = ; vi res; std::merge(all(left), all(right), std::back_inserter(res)); > 

Здесь мы используем стандартный алгоритм, который сливает два отсортированных массива в один линейно. Этот алгоритм подразумевает, что оба массива отсортированы, но мы допустили ошибку и не отсортировали второй массив. Увидим следующее:

Error: elements in iterator range [__first2, __last2) are not sorted. 

Неожиданное динамическое расширение вектора

#define _GLIBCXX_DEBUG 1 #define _GLIBCXX_DEBUG_PEDANTIC 1 #define _FORTIFY_SOURCE 2 #include #define all(x) (x).begin(),(x).end() using vi = std::vector; int main() < vi arr; auto ptr = arr.begin(); arr.push_back(5); std::cout

Сохраняем итератор на начало вектора, а затем добавляем в конец еще один элемент. Происходит ресайз вектора, выделение новой памяти и вся старая память копируется в новое место, и очищается, поэтому итератор начинает указывать на удаленную память, и стандартная библиотека нам об этом сообщает:

Error: attempt to dereference a singular iterator. 

Если вы решаете задачу, попробуйте протестировать самостоятельно на маленьких и средних тестах, возможно, написать более медленное, но точно правильное решение и сравнить на случайных тестах или перебрать все маленькие тесты.

Используйте assert(условие); для проверки инвариантов. Если условие ложно, то программа завершится с вердиктом "Ошибка исполнения". Это поможет в программах на 50-100 строк проверять самого себя.

Пример использования assert 1

#include #include // для assert int main() < int a, b; std::cin >> a >> b; // вычисляем разность int c = a - b; // проверяем, что c + b == a - самопроверка assert(c + b == a); std::cout  

Пример использования assert 2

#include #include // для assert int f(int n) < // проверяем, что аргумент функции ВСЕГДА НЕОТРИЦАТЕЛЕН: assert(n >= 0); if (n == 0) return 1; return n * f(n - 1); > int main() < int n; std::cin >> n; std::cout  

Затем идет метод пристального взгляда, когда вы пытаетесь определить, что пошло не так, внимательно читая то, что вы написали, и перепроверяя. Для этих моментов полезно писать простой и легко читаемый код.

Следующие макросы помогут эффективно выводить в консоль переменные с их названиями и значениями, контейнеры вроде std::vector и std::set , а также пары значений вида std::pair .

Как найти ошибку в C/C++ коде? Видимо где-то забыл ; или " или >

Весь день бъюсь над компиляцией программы. Перед этим два дня делал ей кардинальную переделку (без промежуточных компиляций). В результате, сейчас не могу скомпилить.

Проблема в том, что компилятор gcc, в случае забывчивости программиста поставить ; или " или >, обычно не показывает то место, где эта ошибка произошла, и догадываться приходится по коственным признакам.

Вот сейчас у меня такая же ситуация. Я столько кода наменял, что вспомнить, где надо перепроверить, нет возможности. А скомпилить не могу, из-за неизвестного места, в котором есть проблема.

Что делать? Слышал, вроде есть какие-то дополнительные анализаторы кода, но те что я нашел - это для аудита безопасности кода.

Вот вывод ошибок

src/treeitem.h:75: ошибка: ISO C++ запрещает декларации 'recordtabledata' без типа
src/treeitem.h:75: ошибка: expected ';' before '*' token
src/treeitem.h:89: ошибка: 'recordtabledata' does not name a type
src/recordtablemodel.h:38: ошибка: 'recordtabledata' не был декларирован
src/recordtablemodel.h:43: ошибка: ISO C++ запрещает декларации 'recordtabledata' без типа
src/recordtablemodel.h:43: ошибка: expected ';' before '*' token
src/recordtablescreen.h:35: ошибка: 'recordtabledata' не был декларирован
src/recordtablescreen.h:125: ошибка: ISO C++ запрещает декларации 'recordtabledata' без типа
src/recordtablescreen.h:125: ошибка: expected ';' before '*' token

src/recordtablescreen.cpp:173: ошибка: prototype for 'void recordtablescreen::set_tabledata(recordtabledata*)' does not match any in class 'recordtablescreen'
src/recordtablescreen.h:35: ошибка: претендент: void recordtablescreen::set_tabledata(int*)

src/recordtablescreen.cpp:173: предупреждение: unused parameter 'rtdata'

src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::select(const QModelIndex&)':
src/recordtablescreen.cpp:217: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::add_new(int, QString, QString, QString, QString, QString)':
src/recordtablescreen.cpp:312: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::edit_field_context()':
src/recordtablescreen.cpp:341: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::edit_field(int, QString, QString, QString, QString)':
src/recordtablescreen.cpp:373: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::delete_records()':
src/recordtablescreen.cpp:426: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::copy()':
src/recordtablescreen.cpp:459: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::moveup()':
src/recordtablescreen.cpp:642: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости
src/recordtablescreen.cpp: In member function 'void recordtablescreen::movedn()':
src/recordtablescreen.cpp:662: ошибка: нет декларации 'table' в этой области видимости

По какой-то причине невозможна работа с классом recordtabledata. Обычно такие ошибки возникают, если забыть подключить заголовок recordtabledata.h через include, или в прототипе класса забыть за закрывающей скобкой поставить ; . Везде где нужно (и ненужно) заголовок подключен. В pro файле (использую Qt)в HEADERS и SOURCES добавлены recordtabledata.h и recordtabledata.cpp соответсвенно.

Обращаю внимание на странную ошибку

". prototype for 'void recordtablescreen::set_tabledata(recordtabledata*)' does not match any in class 'recordtablescreen'
src/recordtablescreen.h:35: ошибка: претендент: void recordtablescreen::set_tabledata(int*) . "

Претендента set_tabledata(int*) у меня нигде на самом деле в коде нет, а есть

Прототип в классе recordtablescreen (файл recordtablescreen.h)
void set_tabledata(recordtabledata *);

Реализация (файл recordtablescreen.cpp)
void recordtablescreen::set_tabledata(recordtabledata *rtdata)
<
.
>

Поток ошибок с table связано с тем, что член класса table имеет тип recordtabledata.

В общем, все указывает на проблему в классе recordtabledata. Я его излазил вдоль и поперек, ошибки не вижу. Но почему-то с ним происходят вот такие странные вещи. И почему-то в нем компилятор ошибок не обнаруживает.

Вопрос. Что делать, как найти ошибку?

Игра: найди ошибку в C++ коде

Игра PVS-Studio: найди ошибку в C++ коде

Авторы анализатора PVS-Studio предлагают вам проверить свою внимательность и развлечься. Попробуйте быстро отыскать баг в фрагменте исходного кода и ткнуть в него мышкой.

Анализаторы кода работают без устали и умеют находить множество ошибок, которые сложно заметить. Мы отобрали несколько фрагментов кода, в которых выявили ошибки с помощью PVS-Studio. Все фрагменты взяты из известных Open Source проектов.

Предлагаем вам посоревноваться с анализатором в прозорливости и попробовать самостоятельно найти ошибки. Вам будет предложено 10 случайно выбранных заданий. За верный ответ начисляется одно очко, если баг найден в течение 1 минуты.

Ограничение в 1 минуту сделано для интереса. Иначе вы, скорее всего, верно найдёте и укажете каждую ошибку, так как фрагменты кода короткие. В любом случае относитесь к этому просто как к игре, а не как к настоящему тестированию программистских навыков у вас или ваших коллег 🙂

Когда нашли ошибку, выделите её кликом мышки и нажмите кнопку "Ответ". Бывает, что в коде есть сразу несколько мест, куда вы можете "ткнуть" — и ответ зачтётся как правильный. Поясним это на примере.

case FuriHalSubGhzPreset2FSKDev476Async: preset_name = "FuriHalSubGhzPreset2FSKDev476Async"; break; FURI_LOG_E(SUBGHZ_PARSER_TAG, "Unknown preset"); default:

Этот код взят из проекта FlipperZero. Анализатор PVS-Studio сообщает, что часть кода никогда не выполняется: V779 [CWE-561, CERT-MSC12-C] Unreachable code detected. It is possible that an error is present. subghz_i.c 44

Кто-то поспешил и использовал макрос логирования после оператора break. Или это следствие неудачного рефакторинга. В любом случае ошибка очевидна, но вот куда именно ткнуть мышкой – вопрос сложнее.

С одной стороны, в качестве ответа можно выбрать оператор break. Он расположен до макроса FURI_LOG_E и прерывает выполнение оператора switch. Значит, проблема здесь.

С другой стороны, можно выбрать макрос логирования. Ведь это недостижимый код.

Так как же быть? Очень просто. В данном случае правильным ответом будет считаться как выделенный оператор break, так и макрос FURI_LOG_E.

Думаем, правила понятны. Желаем вам удачи: начать игру.

Не забудьте, показать этот Quiz вашим коллегам! Развлекайтесь, и безбажного вам кода!

Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Andrey Karpov. PVS-Studio's challenge: can you spot an error?.

Находим ошибки в коде компилятора GCC с помощью анализатора PVS-Studio

GCC

Я регулярно проверяю различные открытые проекты, чтобы продемонстрировать возможности статического анализатора кода PVS-Studio (C, C++, C#). Настало время компилятора GCC. Бесспорно, GCC — это очень качественный и оттестированный проект, поэтому найти в нём хотя бы несколько ошибок уже большое достижение для любого инструмента. К моей радости, PVS-Studio справился с этой задачей. Никто не застрахован от опечаток и невнимательности. Именно поэтому PVS-Studio может стать вашей дополнительной линией обороны на фронте бесконечной войны с багами.

GCC

GNU Compiler Collection (обычно используется сокращение GCC) — набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется фондом свободного программного обеспечения на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом GNU toolchain. Проект написан на языке C и C++.

Компилятор GCC имеет хорошие встроенные диагностики, помогающие выявлять многие ошибки на этапе компиляции. Естественно, GCC собирается с помощью GCC и, соответственно, может выявлять ошибки в собственном коде. Дополнительно исходный код GCC проверяется с помощью анализатора Coverity. Да и вообще, думаю GCC проверялся энтузиастами с помощью многих анализаторов и других инструментов. Это делает поиск ошибок в GCC большим испытанием для анализатора кода PVS-Studio.

Для анализа была взята trunk версия из git-репозитория: (git) commit 00a7fcca6a4657b6cf203824beda1e89f751354b svn+ssh://gcc.gnu.org/svn/gcc/trunk@238976

Примечание. Статья задержалась с выходом, и возможно какие-то ошибки уже исправлены. Но это не имеет значения: постоянно появляются новые ошибки, старые исчезают. Главное — статья показывает, что статический анализ может помогать программистам выявлять ошибки после их появления.

Предвидя дискуссию

Как я сказал во введении, я считаю GCC проектом с высоким качеством кода. Уверен, многие захотят поспорить. В качестве примера приведу цитату из Wikipedia на русском языке:

Некоторые разработчики OpenBSD, например Тео де Раадт и Отто Мурбек (Otto Moerbeek), критикуют GCC, называя его «громоздким, глючным, медленным и генерирующим плохой код».

Я считаю такие заявления необоснованными. Да, возможно, код GCC содержит много макросов, которые затрудняют его чтение. Но я никак не могу согласиться с заявлением о его глючности. Если бы GCC глючил, вообще бы нигде ничего не работало. Вы только вспомните, как много программ им компилируется и успешно работает. Создатели GCC делают огромную, сложную работу с большим профессионализмом. Спасибо им. Я рад, что могу протестировать работу PVS-Studio на таком высококачественном проекте.

Для тех, кто скажет, что код компилятора Clang всё равно круче, напомню: в нём PVS-Studio также находил ошибки: 1, 2.

PVS-Studio

Я проверил код GCC с помощью Alpha-версии анализатора PVS-Studio for Linux. Мы планируем начать выдавать заинтересовавшимся программистам Beta-версию анализатора в середине сентября 2016 года. Инструкцию о том, как стать одним из первых, кто сможет попробовать Beta-версию PVS-Studio for Linux на своём проекте, вы найдете в статье "PVS-Studio признаётся в любви к Linux".

Если вы читаете эту статью гораздо позже, чем сентябрь 2016, и хотите попробовать PVS-Studio for Linux, то приглашаю вас на страницу продукта: http://www.viva64.com/ru/pvs-studio/

Результаты проверки

Мы добрались до самого интересного раздела, который, я думаю, с нетерпением ждут наши постоянные читатели. Рассмотрим участки кода, где анализатор нашел ошибки или крайне подозрительные моменты.

К сожалению, я не могу выдать разработчикам компилятора полный отчёт. В нем пока слишком много мусора (ложных срабатываний), связанных с тем, что анализатор не полностью готов к встрече с миром Linux. Нужно проделать работу по уменьшению количества ложных предупреждений на типовые используемые конструкции. Попробую пояснить на одном простом примере. Многие диагностики не должны ругаться на выражения, относящиеся к макросам assert. Эти макросы бывают устроены весьма творчески и надо научить анализатор не обращать на них внимание. Но дело в том, что определяется макрос assert очень по-разному, и надо обучить анализатор всем типовым вариантам.

Поэтому разработчиков GCC прошу подождать выхода по крайней мере Beta-версии анализатора. Я не хочу испортить впечатление отчетом, сгенерированным недоделанной версией.

Классика (Copy-Paste)

Начнем мы с самой классической и распространённой ошибки, которая выявляется с помощью диагностики V501. Как правило, такие ошибки появляются из-за невнимательности при Copy-Paste или просто являются опечатками, допускаемыми при наборе нового кода.

static bool dw_val_equal_p (dw_val_node *a, dw_val_node *b) < . case dw_val_class_vms_delta: return (!strcmp (a->v.val_vms_delta.lbl1, b->v.val_vms_delta.lbl1) && !strcmp (a->v.val_vms_delta.lbl1, b->v.val_vms_delta.lbl1)); . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V501 There are identical sub-expressions '!strcmp(a->v.val_vms_delta.lbl1, b->v.val_vms_delta.lbl1)' to the left and to the right of the '&&' operator. dwarf2out.c 1428

Быстро увидеть ошибки проблематично и следует внимательно присмотреться. Именно поэтому ошибка и не была выявлена при обзорах кода и рефакторинге.

Функция strcmp дважды сравнивает одни и те же строки. Мне кажется, второй раз следовало сравнивать не члены класса lbl1, а lbl2. Тогда корректный код должен выглядеть так:

return (!strcmp (a->v.val_vms_delta.lbl1, b->v.val_vms_delta.lbl1) && !strcmp (a->v.val_vms_delta.lbl2, b->v.val_vms_delta.lbl2));

Хочу отметить, что код, приведённый в статье, немного отформатирован, чтобы он занимал мало места по оси X. На самом деле, код выглядит так:

Плохое форматирование кода

Ошибки, возможно, удалось бы избежать, если использовать «табличное» выравнивание кода. Например, ошибку было бы легче заметить, если отформатировать код так:

Табличное форматирование кода

Подробнее я рассматривал такой подход в электронной книге "Главный вопрос программирования, рефакторинга и всего такого" (см. главу N13: Выравнивайте однотипный код «таблицей»). Рекомендую всем, кто заботится о качестве своего кода, познакомиться с приведённой здесь ссылкой.

Давайте рассмотрим ещё одну ошибку, которая, я уверен, появилась из-за Copy-Paste:

const char *host_detect_local_cpu (int argc, const char **argv) < unsigned int has_avx512vl = 0; unsigned int has_avx512ifma = 0; . has_avx512dq = ebx & bit_AVX512DQ; has_avx512bw = ebx & bit_AVX512BW; has_avx512vl = ebx & bit_AVX512VL; // 

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V519 The 'has_avx512vl' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 500, 501. driver-i386.c 501

В переменную has_avx512vl дважды подряд записываются различные значения. Это не имеет смысла. Я изучил код и обнаружил переменную has_avx512ifma. Скорее всего, именно она и должна инициализироваться выражением ebx & bit_AVX512IFMA. Тогда корректный код должен быть таким:

has_avx512vl = ebx & bit_AVX512VL; has_avx512ifma = ebx & bit_AVX512IFMA;

Опечатка

Продолжу испытание вашей внимательности. Посмотрите на код и, не подсматривая ниже, попробуйте найти ошибку.

static bool ubsan_use_new_style_p (location_t loc)

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V528 It is odd that pointer to 'char' type is compared with the '\0' value. Probably meant: *xloc.file == '\0'. ubsan.c 1472

Здесь программист случайно забыл разыменовать указатель в выражении xloc.file == '\0'. В результате указатель просто сравнивается с 0, т.е. с NULL. Никакого эффекта это не имеет, так как ранее такая проверка уже выполнялась: xloc.file == NULL.

Хорошо, что терминальный ноль программист записал как '\0'. Это помогает быстрее понять, что код ошибочен и как его надо исправить. Про это я также писал в книге (см. главу N9: Используйте для обозначения терминального нуля литерал '\0').

Правильный вариант кода:

if (xloc.file == NULL || strncmp (xloc.file, "\1", 2) == 0 || xloc.file[0] == '\0' || xloc.file[0] == '\xff' || xloc.file[1] == '\xff') return false;

Хотя, давайте ещё немного улучшим код. Я рекомендую отформатировать выражение так:

if ( xloc.file == NULL || strncmp (xloc.file, "\1", 2) == 0 || xloc.file[0] == '\0' || xloc.file[0] == '\xff' || xloc.file[1] == '\xff') return false;

Обратите внимание: теперь, если допустить ту же ошибку, шанс её заметить будет чуть-чуть выше:

if ( xloc.file == NULL || strncmp (xloc.file, "\1", 2) == 0 || xloc.file == '\0' || xloc.file[0] == '\xff' || xloc.file[1] == '\xff') return false;

Потенциальное разыменование нулевого указателя

Ещё этот раздел можно было бы назвать «стотысячный пример, почему макросы — это плохо». Я очень не люблю макросы и всегда призываю поменьше их использовать. Макросы затрудняют чтение кода, провоцируют появление ошибок, усложняют работу статическим анализаторам. Как мне показалось из недолгого общения с кодом GCC, его авторы очень любят макросы. Я замучался изучать, во что раскрывается тот или иной макрос и возможно поэтому пропустил немало интересных ошибок. Признаюсь, я иногда бываю ленив. Но пару ошибок, связанных с макросами, я всё-таки продемонстрирую.

odr_type get_odr_type (tree type, bool insert) < . odr_types[val->id] = 0; gcc_assert (val->derived_types.length() == 0); if (odr_types_ptr) val->id = odr_types.length (); . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V595 The 'odr_types_ptr' pointer was utilized before it was verified against nullptr. Check lines: 2135, 2139. ipa-devirt.c 2135

Видите здесь ошибку? Думаю, нет, и сообщение анализатора ясности не вносит. Всё дело в том, что odr_types — это не имя переменной, а макрос, объявленным следующим образом:

#define odr_types (*odr_types_ptr)

Если раскрыть макрос и убрать всё не относящееся к делу, мы получим следующий код:

(*odr_types_ptr)[val->id] = 0; if (odr_types_ptr)

В начале указатель разыменовывается, а потом проверяется. Приведёт это к беде на практике или нет, сказать сложно. Все зависит от того, может ли возникнуть ситуация, когда указатель действительно будет равен nullptr. Если такая ситуация невозможна, то следует удалить лишнюю проверку, которая будет вводить в заблуждение людей, поддерживающих код и анализатор кода. Если указатель может быть нулевым, то это серьёзная ошибка, которая требует ещё большего внимания и исправления.

Рассмотрим ещё один аналогичный случай:

static inline bool sd_iterator_cond (sd_iterator_def *it_ptr, dep_t *dep_ptr) < . it_ptr->linkp = &DEPS_LIST_FIRST (list); if (list) continue; . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V595 The 'list' pointer was utilized before it was verified against nullptr. Check lines: 1627, 1629. sched-int.h 1627

Чтобы увидеть ошибку, нам опять потребуется показать устройство макроса:

#define DEPS_LIST_FIRST(L) ((L)->first)

Раскрываем макрос и получаем:

it_ptr->linkp = &((list)->first); if (list) continue;

И сейчас многие воскликнут: «Стоп, стоп! Здесь нет ошибки. Мы ведь просто получаем указатель на член класса. Никакого разыменования нулевого указателя здесь нет. Да, возможно код не аккуратен, но ошибки здесь нет!».

Всё не так просто. Здесь возникает неопределённое поведение. И то, что такой код может работать на практике, это просто везение. На самом деле, так писать нельзя. Например, оптимизирующий компилятор, увидев list->first, может удалить проверку if (list). Раз мы выполняли оператор ->, значит предполагается, что указатель не равен nullptr. Если это так, то проверять указатель не нужно.

Я написал целую статью на эту тему: "Разыменовывание нулевого указателя приводит к неопределённому поведению". Там как раз рассматривается аналогичный случай. Прежде чем спорить, прошу внимательно познакомиться с этой статьёй.

Впрочем, рассмотренная ситуация действительно сложна и неочевидна. Я допускаю, что могу быть всё-таки неправ и ошибки здесь нет. Однако, до сих пор мне никто не смог это доказать. Будет интересно услышать комментарии разработчиков GCC, если они обратят внимание на эту статью. Уж они-то точно должны знать, как работает компилятор и следует ли интерпретировать такой код как ошибочный, или нет.

Использование разрушенного массива

static void dump_hsa_symbol (FILE *f, hsa_symbol *symbol) < const char *name; if (symbol->m_name) name = symbol->m_name; else < char buf[64]; sprintf (buf, "__%s_%i", hsa_seg_name (symbol->m_segment), symbol->m_name_number); name = buf; > fprintf (f, "align(%u) %s_%s %s", hsa_byte_alignment (symbol->m_align), hsa_seg_name(symbol->m_segment), hsa_type_name(symbol->m_type & ~BRIG_TYPE_ARRAY_MASK), name); . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V507 Pointer to local array 'buf' is stored outside the scope of this array. Such a pointer will become invalid. hsa-dump.c 704

Строка формируется во временном буфере buf. Адрес этого временного буфера сохраняется в переменной name и используется далее в теле функции. Ошибка в том, что после записи буфера в переменную name, сам этот буфер будет уничтожен.

Использовать указатель на разрушенный буфер нельзя. Формально мы имеем дело с неопределённым поведением. На практике этот код может вполне успешно работать. Корректная работа программы — это один из вариантов проявления неопределенного поведения.

В любом случае, этот код содержит ошибку и её необходимо исправить. Работать код может по той причине, что компилятор может посчитать ненужным использование временного буфера для последующего хранения других переменных или массивов. И тогда, хотя массив, созданный на стеке, считается разрушенным, на самом деле его может никто не трогать, и функция правильно выполнит свою работу. Вот только такое везение в любой момент может кончиться и код, который работал 10 лет, вдруг, при переходе на новую версию компилятора, начинает вести себя удивительнейшим образом.

Чтобы исправить ошибку, достаточно объявить массив buf в той же области видимости, что и указатель name:

static void dump_hsa_symbol (FILE *f, hsa_symbol *symbol)

Выполнение одинаковых действий, независимо от условия

Анализатор выявил участок кода, который однозначно я не могу идентифицировать как ошибочный. Однако, крайне подозрительно выполнить проверку, а потом, независимо от её результата, выполнять одни и те же действия. Конечно, возможно, это задел на будущее и пока всё корректно, но проверить этот участок кода явно стоит.

bool thread_through_all_blocks (bool may_peel_loop_headers) < . /* Case 1, threading from outside to inside the loop after we'd already threaded through the header. */ if ((*path)[0]->e->dest->loop_father != path->last ()->e->src->loop_father) < delete_jump_thread_path (path); e->aux = NULL; ei_next (&ei); > else < delete_jump_thread_path (path); e->aux = NULL; ei_next (&ei); > . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V523 The 'then' statement is equivalent to the 'else' statement. tree-ssa-threadupdate.c 2596

Если этот код ошибочный, я, к сожалению, не догадываюсь как его следует исправить. Это тот случай, когда надо быть знакомым с проектом, чтобы внести правку.

Избыточное выражение вида (A == 1 || A != 2)

static const char * alter_output_for_subst_insn (rtx insn, int alt)

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V590 Consider inspecting this expression. The expression is excessive or contains a misprint. gensupport.c 1640

Его можно сократить до: (alt < 2 || *insn_out != '@')

Рискну предположить, что оператор != следует заменить на ==. Тогда код примет более осмысленный вид:

if (alt < 2 || *insn_out == '*' || *insn_out == '@')

Обнуление не того указателя

Рассмотрим функцию, занимающуюся освобождением ресурсов:

void free_original_copy_tables (void)

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V519 The 'bb_copy' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 1076, 1078. cfg.c 1078

Обратите внимание на эти 4 строчки кода:

delete bb_copy; bb_copy = NULL; delete bb_original; bb_copy = NULL;

Случайно дважды обнуляется указатель bb_copy. Правильный вариант:

delete bb_copy; bb_copy = NULL; delete bb_original; bb_original = NULL;

Assert, который ничего не проверят

Неправильное условие, являющееся аргументом макроса gcc_assert не повлияет на корректность работы программы, но усложнит поиск ошибки, если таковая возникнет. Рассмотрим код:

static void output_loc_operands (dw_loc_descr_ref loc, int for_eh_or_skip) < unsigned long die_offset = get_ref_die_offset (val1->v.val_die_ref.die); . gcc_assert (die_offset > 0 && die_offset dw_loc_opc == DW_OP_call2) ? 0xffff : 0xffffffff); . >

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V502 Perhaps the '?:' operator works in a different way than it was expected. The '?:' operator has a lower priority than the '

Приоритет тернарного оператора ?: ниже, чем у оператора сравнения . Это значит, что мы имеем дело с условием вида:

die_offset > 0 && ((die_offset dw_loc_opc == DW_OP_call2)) ? 0xffff : 0xffffffff);

Таким образом, второй операнд оператора && может принимать значение 0xffff или 0xffffffff. Оба эти значения обозначают истину, поэтому выражение можно упростить до:

(die_offset > 0)

Это явно не то, что задумывал программист. Чтобы исправить ситуацию, следует добавить пару круглых скобок:

gcc_assert (die_offset > 0 && die_offset dw_loc_opc == DW_OP_call2) ? 0xffff : 0xffffffff));

Оператор ?: очень коварен и его лучше не использовать в сложных выражениях. Уж очень легко допустить ошибку. У нас собрано большое количество примеров таких ошибок, найденных анализатором PVS-Studio в различных открытых проектах. Подробнее об операторе ?: я писал в уже упомянутой ранее книге (см. главу N4: Бойтесь оператора ?: и заключайте его в круглые скобки).

Кажется, забыли про «cost»

Структура alg_hash_entry объявлена следующим образом:

struct alg_hash_entry < unsigned HOST_WIDE_INT t; machine_mode mode; enum alg_code alg; struct mult_cost cost; bool speed; >;

В функции synth_mult программист решил проверить, тот ли это объект, который ему нужен. Для этого ему требуется сравнить поля структуры. Однако, кажется в этом месте допущена ошибка:

static void synth_mult (. ) < . struct alg_hash_entry *entry_ptr; . if (entry_ptr->t == t && entry_ptr->mode == mode && entry_ptr->mode == mode && entry_ptr->speed == speed && entry_ptr->alg != alg_unknown)

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V501 There are identical sub-expressions 'entry_ptr->mode == mode' to the left and to the right of the '&&' operator. expmed.c 2573

Два раза подряд проверяется mode, но зато нет проверки cost. Возможно, одно из сравнений нужно просто удалить, а возможно, нужно сравнивать cost. Мне сложно судить, но код явно стоит поправить.

Дубликаты присваиваний

Следующие участки кода, на мой взгляд, не представляют опасности и, кажется, дублирующееся присваивание можно просто удалить.

type_p find_structure (const char *name, enum typekind kind) < . structures = s; // kind = kind; s->u.s.tag = name; structures = s; //

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V519 The 'structures' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 842, 845. gengtype.c 845

static rtx ix86_expand_sse_pcmpistr (. ) < unsigned int i, nargs; . case V8DI_FTYPE_V8DI_V8DI_V8DI_INT_UQI: case V16SI_FTYPE_V16SI_V16SI_V16SI_INT_UHI: case V2DF_FTYPE_V2DF_V2DF_V2DI_INT_UQI: case V4SF_FTYPE_V4SF_V4SF_V4SI_INT_UQI: case V8SF_FTYPE_V8SF_V8SF_V8SI_INT_UQI: case V8SI_FTYPE_V8SI_V8SI_V8SI_INT_UQI: case V4DF_FTYPE_V4DF_V4DF_V4DI_INT_UQI: case V4DI_FTYPE_V4DI_V4DI_V4DI_INT_UQI: case V4SI_FTYPE_V4SI_V4SI_V4SI_INT_UQI: case V2DI_FTYPE_V2DI_V2DI_V2DI_INT_UQI: nargs = 5; // 


Предупреждение анализатора PVS-Studio: V519 The 'nargs' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 39951, 39952. i386.c 39952

Последний случай более странный, чем остальные. Возможно, тут есть какая-то ошибка. Переменной steptype значение присваивается 2 или 3 раза. Это подозрительно.

static void cand_value_at (. ) < aff_tree step, delta, nit; struct iv *iv = cand->iv; tree type = TREE_TYPE (iv->base); tree steptype = type; // 

Предупреждение анализатора PVS-Studio: V519 The 'steptype' variable is assigned values twice successively. Perhaps this is a mistake. Check lines: 5173, 5174. tree-ssa-loop-ivopts.c 5174

Заключение

Я рад, что написал эту статью. Теперь мне есть что отвечать на комментарии вида «PVS-Studio не нужен, так как все те же предупреждения выдаёт и GCC». Как видите, PVS-Studio очень мощный инструмент и превосходит по диагностическим возможностям GCC. Я не отрицаю, что в GCC реализованы отличные диагностики. Этот компилятор, при должной настройке, действительно выявляет много проблем в коде. Но PVS-Studio — это специализированный и быстро развивающийся инструмент, а это значит, он всегда будет лучше выявлять ошибки в коде, чем это делают компиляторы.

Приглашаю познакомиться с проверками других известных открытых проектов, посетив этот раздел нашего сайта. А также, тем, кто использует Twitter, последовать за мной @Code_Analysis. Я регулярно публикую ссылки на интересные статьи по программированию на языке C и C++, а также рассказываю о новых достижениях нашего анализатора.

Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Andrey karpov. Bugs found in GCC with the help of PVS-Studio.

Прочитали статью и есть вопрос?

Часто к нашим статьям задают одни и те же вопросы. Ответы на них мы собрали здесь: Ответы на вопросы читателей статей про PVS-Studio, версия 2015. Пожалуйста, ознакомьтесь со списком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *