- •Оглавление
- •Об авторе
- •Благодарности
- •Предисловие
- •Глава 1. Держим оборону
- •На пути к хорошему коду
- •Готовьтесь к худшему
- •Что такое защитное программирование?
- •Этот страшный, ужасный мир
- •Технологии защитного программирования
- •Выберите хороший стиль кодирования и пользуйтесь крепкой архитектурой
- •Пишите код без спешки
- •Не верьте никому
- •Стремитесь к ясности, а не к краткости
- •Не позволяйте никому лезть туда, где ему нечего делать
- •Включайте вывод всех предупреждений при компиляции
- •Пользуйтесь средствами статического анализа
- •Применяйте безопасные структуры данных
- •Проверяйте все возвращаемые значения
- •Аккуратно обращайтесь с памятью (и другими ценными ресурсами)
- •Инициализируйте все переменные там, где вы их объявили
- •Объявляйте переменные как можно позже
- •Пользуйтесь стандартными средствами языка
- •Пользуйтесь хорошими средствами регистрации диагностических сообщений
- •Выполняйте приведение типов с осторожностью
- •Подробности
- •Ограничения
- •Какие ограничения налагать
- •Снятие ограничений
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 2. Тонкий расчет
- •Да в чем проблема?
- •Знайте своих клиентов
- •Что такое хорошее представление?
- •Размещение скобок
- •Скобки в стиле K&R
- •Расширенный стиль скобок
- •Стиль Уайтсмита (с отступами)
- •Другие стили скобок
- •Единственно верный стиль
- •Внутрифирменные стили (и когда их придерживаться)
- •Установка стандарта
- •Религиозные войны?
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 3. Что в имени тебе моем?
- •Зачем нужны хорошие имена?
- •Каким объектам мы даем имена?
- •Игра в названия
- •Описательность
- •Техническая корректность
- •Идиоматичность
- •Тактичность
- •Технические подробности
- •Имена переменных
- •Имена функций
- •Имена типов
- •Пространства имен
- •Имена макросов
- •Имена файлов
- •Роза пахнет розой
- •Соблюдайте единообразие
- •Связывайте имя с содержимым
- •Извлекайте выгоду из выбора имени
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 4. Литературоведение
- •Самодокументируемый код
- •Техника написания самодокументируемого кода
- •Пишите простой код с хорошим форматированием
- •Выбирайте осмысленные имена
- •Разбивайте код на самостоятельные функции
- •Выбирайте содержательные имена типов
- •Применяйте именованные константы
- •Выделяйте важные фрагменты кода
- •Объединяйте взаимосвязанные данные
- •Снабжайте файлы заголовками
- •Правильно обрабатывайте ошибки
- •Пишите осмысленные комментарии
- •Практические методологии самодокументирования
- •Грамотное программирование
- •Инструментарий документирования
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 5. Заметки на полях
- •Что есть комментарий в коде?
- •Как выглядят комментарии?
- •Сколько комментариев требуется?
- •Что помещать в комментарии?
- •Не нужно описывать код
- •Не подменяйте код
- •Как сделать комментарии полезными
- •Не отвлекаться
- •На практике
- •Замечание об эстетичности
- •Единообразие
- •Четкие блочные комментарии
- •Отступы в комментариях
- •Комментарии в конце строки
- •Помощь в чтении кода
- •Стиль должен обеспечивать легкость сопровождения
- •Границы
- •Флажки
- •Комментарии в заголовке файла
- •Работа с комментариями
- •Помощь при написании программ
- •Заметки об исправлении ошибок
- •Устаревание комментариев
- •Сопровождение и бессодержательные комментарии
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 6. Людям свойственно ошибаться
- •Откуда что берется
- •Механизмы сообщения об ошибках
- •Без обработки ошибок
- •Возвращаемые значения
- •Переменные, содержащие состояние ошибки
- •Исключения
- •Сигналы
- •Обнаружение ошибок
- •Обработка ошибок
- •Когда обрабатывать ошибки
- •Варианты реагирования
- •Последствия для кода
- •Подымаем скандал
- •Управление ошибками
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 7. Инструментарий программиста
- •Что такое инструмент программирования?
- •А зачем они нужны – инструменты?
- •Электроинструменты
- •Выясните, каковы его возможности
- •Научитесь им управлять
- •Выясните, для каких задач он пригоден
- •Убедитесь, что он работает
- •Имейте четкие данные о том, как получить дополнительные сведения
- •Узнайте, как получить новые версии
- •Какой инструмент необходим?
- •Средства редактирования исходного кода
- •Средства построения кода
- •Инструменты для отладки и тестирования
- •Средства поддержки языка
- •Инструменты различного назначения
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 8. Время испытаний
- •Проверка на подлинность
- •Кто, что, когда, зачем?
- •Зачем тестировать
- •Кому тестировать
- •В чем состоит тестирование
- •Когда тестировать
- •Типы тестирования
- •Выбор контрольных примеров для блочного тестирования
- •Архитектура и тестирование
- •Руками не трогать!
- •Анатомия провала
- •Справлюсь ли я сам?
- •Система контроля ошибок
- •Обсуждение ошибок
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 9. Поиск ошибок
- •Реальные факты
- •Природа этого зверя
- •Взгляд с высоты птичьего полета
- •Взгляд с поверхности земли
- •Взгляд из глубины
- •Борьба с вредителями
- •Обходная дорога
- •Правильный путь
- •Охота за ошибками
- •Ошибки этапа компиляции
- •Ошибки этапа исполнения
- •Как исправлять ошибки
- •Профилактика
- •Отладчик
- •Средство проверки доступа к памяти
- •Трассировщик системных вызовов
- •Дамп памяти
- •Журналирование
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 10. Код, который построил Джек
- •Языковые барьеры
- •Интерпретируемые языки
- •Компилируемые языки
- •Делаем слона из мухи
- •Выполнение сборки
- •Что должна уметь хорошая система сборки?
- •Простота
- •Единообразие
- •Повторяемость и надежность
- •Атомарность
- •Борьба с ошибками
- •Механика сборки
- •Выбор целей
- •Уборка
- •Зависимости
- •Автоматическая сборка
- •Конфигурация сборки
- •Рекурсивное применение make
- •Мастер на все руки
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 11. Жажда скорости
- •Что такое оптимизация?
- •От чего страдает оптимальность кода?
- •Доводы против оптимизации
- •Альтернативы
- •Нужна ли оптимизация
- •Технические подробности
- •Убедитесь, что нужна оптимизация
- •Определите самую медленную часть кода
- •Тестирование кода
- •Оптимизация кода
- •После оптимизации
- •Методы оптимизации
- •Конструктивные изменения
- •Модификация кода
- •Как писать эффективный код
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 12. Комплекс незащищенности
- •Риски
- •Наши оппоненты
- •Оправдания, оправдания
- •Ощущение незащищенности
- •Опасный проект и архитектура
- •Переполнение буфера
- •Встроенные строки запросов
- •Условия гонки
- •Целочисленное переполнение
- •Дела защитные
- •Технология установки системы
- •Технология конструирования программного обеспечения
- •Технологии реализации кода
- •Технологии процедуры
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 13. Важность проектирования
- •Программирование как конструкторская работа
- •Что нужно проектировать?
- •Хороший проект программного продукта
- •Простота
- •Элегантность
- •Модульность
- •Хорошие интерфейсы
- •Расширяемость
- •Избегайте дублирования
- •Переносимость
- •Идиоматичность
- •Документированность
- •Как проектировать код
- •Методы и процедуры проектирования
- •Инструменты проектирования
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 14. Программная архитектура
- •Что такое программная архитектура?
- •План программы
- •Точки зрения
- •Где и когда этим заниматься?
- •Для чего она применяется?
- •Компоненты и соединения
- •Какими качествами должна обладать архитектура?
- •Архитектурные стили
- •Без архитектуры
- •Многоуровневая архитектура
- •Архитектура с каналами и фильтрами
- •Архитектура клиент/сервер
- •Компонентная архитектура
- •Каркасы
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 15. Программное обеспечение – эволюция или революция?
- •Гниение программного обеспечения
- •Тревожные симптомы
- •Как развивается код?
- •Вера в невозможное
- •Как с этим бороться?
- •Как писать новый код
- •Сопровождение существующего кода
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 16. Кодеры
- •Мартышкин труд
- •Нетерпеливый
- •Кодер (Code Monkey)
- •Гуру
- •Псевдогуру
- •Высокомерный гений
- •Ковбой
- •Плановик
- •Ветеран
- •Фанатик
- •Монокультурный программист
- •Лодырь
- •Руководитель поневоле
- •Идеальный программист
- •И что из этого следует?
- •Для глупцов
- •Резюме
- •План действий
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 17. Вместе мы – сила
- •Команды – общий взгляд
- •Организация команды
- •Методы управления
- •Разделение ответственности
- •Организация и структура кода
- •Инструменты для групповой работы
- •Болезни, которым подвержены команды
- •Вавилонская башня
- •Диктатура
- •Демократия
- •Большой Каньон
- •Зыбучие пески
- •Лемминги
- •Личное мастерство и качества, необходимые для работы в команде
- •Общение
- •Скромность
- •Разрешение конфликтов
- •Обучение и приспособляемость
- •Знание пределов своих возможностей
- •Принципы групповой работы
- •Коллективное владение кодом
- •Нормы кодирования
- •Определите, что считать успехом
- •Установите ответственность
- •Избегайте истощения
- •Жизненный цикл команды
- •Создание команды
- •Рост команды
- •Групповая работа
- •Роспуск команды
- •Резюме
- •План действий
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 18. Защита исходного кода
- •Управление версиями исходного кода
- •Контроль версий
- •Контроль доступа
- •Работа с хранилищем
- •Пусть растут деревья
- •Краткая история систем контроля за исходным кодом
- •Управление конфигурацией
- •Резервное копирование
- •Выпуск исходного кода
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 19. Спецификации
- •Что же это такое, конкретно?
- •Типы спецификаций
- •Спецификация требований
- •Функциональная спецификация
- •Спецификация системной архитектуры
- •Спецификация интерфейса пользователя
- •Проектная спецификация
- •Спецификация тестирования
- •Что должны содержать спецификации?
- •Процесс составления спецификаций
- •Почему мы не пишем спецификации?
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Когда проводить рецензирование?
- •Нужно ли рецензировать
- •Какой код рецензировать
- •Проведение рецензирования кода
- •Рецензирование на собраниях
- •Интеграционное рецензирование
- •Пересмотрите свое отношение
- •Позиция автора
- •Позиция рецензента
- •Идеальный код
- •За пределами рецензирования кода
- •Резюме
- •Контрольный список
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 21. Какой длины веревочка?
- •Выстрел в темноте
- •Почему трудно делать оценки?
- •Под давлением
- •Практические способы оценки
- •Игры с планами
- •Не отставай!
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 22. Рецепт программы
- •Стили программирования
- •Структурное программирование
- •Функциональное программирование
- •Логическое программирование
- •Рецепты: как и что
- •Процессы разработки
- •Каскадная модель
- •SSADM и PRINCE
- •Создание прототипов
- •Итеративная и инкрементная разработка
- •Спиральная модель
- •Другие процессы разработки
- •Спасибо, хватит!
- •Выбор процесса
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 23. За гранью возможного
- •Программирование приложений
- •Коробочные продукты
- •Заказные приложения
- •Программирование игр
- •Системное программирование
- •Встроенное программное обеспечение
- •Программирование масштаба предприятия
- •Численное программирование
- •И что дальше?
- •Резюме
- •Контрольные вопросы
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 24. Что дальше?
- •Но что же дальше?
- •Ответы и обсуждение
- •Глава 1. Держим оборону
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 2. Тонкий расчет
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 3. Что в имени тебе моем?
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 4. Литературоведение
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 5. Заметки на полях
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 6. Людям свойственно ошибаться
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 7. Инструментарий программиста
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 8. Время испытаний
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 9. Поиск ошибок
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 10. Код, который построил Джек
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 11. Жажда скорости
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 12. Комплекс незащищенности
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 13. Важность проектирования
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 14. Программная архитектура
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 15. Программное обеспечение – эволюция или революция?
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 16. Кодеры
- •Вопросы для размышления
- •Глава 17. Вместе мы – сила
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 18. Защита исходного кода
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 19. Спецификации
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 20. Рецензия на отстрел
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 21. Какой длины веревочка?
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Глава 22. Рецепт программы
- •Вопросы для размышления
- •Глава 23. За гранью возможного
- •Вопросы для размышления
- •Вопросы личного характера
- •Библиография
- •Алфавитный указатель
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
Ограниченияm |
|||||
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
45Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
Пользуйтесь идиомами языка
Следуя этому простому совету, вы гарантируете, что ваш код будет понятен читающим его. Они реже будут ошибаться.
Проверяйте числовые результаты
Даже самые простые вычисления могут приводить к переполнению или потере точности. Будьте настороже. Спецификации языков и ба% зовые библиотеки предоставляют механизмы для определения до% пустимых значений стандартных типов данных – воспользуйтесь ими. Вы должны знать, какие числовые типы существуют и для ка% ких целей их лучше применять.
Проверяйте допустимость каждого вычисления. Например, следи% те за тем, чтобы ваши величины не приводили к делению на ноль.
Соблюдайте защищенность констант
Особенно это облегчает жизнь при программировании на C/C++. Ста% райтесь объявлять как const все, что только можно. Этим достигают% ся две цели: квалификаторы const способствуют документированию кода и позволяют компилятору обнаруживать глупые ошибки. Он не позволит вам изменить данные, модификация которых запрещена.
Ограничения
Как уже говорилось, при составлении программы мы делаем ряд неяв% ных предположений. Но как физически учесть эти предположения
вкоде, чтобы они не привели к возникновению неуловимых проблем? Нужно просто написать некоторый дополнительный код для проверки всех этих условий. Такой код выступает в роли документации каждого предположения, переводя его в явный вид.1 В результате мы приводим
всистему ограничения, налагаемые на функциональность и поведение программы.
Каких действий хотим мы от программы в случае нарушения ограниче% ний? Эти ограничения не укладываются в рамки простых обнаружимых и исправимых ошибок времени исполнения (их обработка уже должна присутствовать в коде) и представляют собой, по%видимому, ошибку в логике программы. Есть несколько вариантов реакции программы:
•Сделать вид, что ничего не случилось, и надеяться на лучшее.
•Оштрафовать на месте и разрешить дальнейшее движение (напри% мер, напечатать диагностическое предупреждение или записать его в журнал).
•Сразу арестовать; запретить двигаться дальше (например, прервать выполнение программы контролируемым или неконтролируемым образом).
1Это не значит, что не нужно писать хорошую документацию.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
46m |
|||||
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
Глава 1. Держим оборонуClick |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
Например, в C недопустимо вызывать функцию strlen с указателем на строку, равным нулю, поскольку указатель будет сразу разыменован. В этом случае подходят последние два варианта. Вероятно, лучше все% го сразу прервать выполнение программы, потому что в незащищен% ных операционных системах разыменование нулевого указателя мо% жет привести к катастрофическим последствиям.
Существует несколько разных сценариев использования ограничений:
Входные условия
Эти условия должны быть выполнены до входа в раздел кода. Если входное условие не выполнено, это означает, что в коде клиента есть ошибка.
Выходные условия
Эти условия должны быть выполнены после выхода из блока кода. Если выходное условие не выполнено, это означает, что в коде по% ставщика есть ошибка.
Инварианты
Эти условия должны быть выполнены при достижении в ходе вы% полнения программы определенной точки, например между прохо% дами цикла, при вызове методов и т. п. Невыполнение инварианта означает, что в логике программы есть ошибка.
Операторы контроля
Это любое другое утверждение относительно состояния программы в данный момент.
Первые два из перечисленных сценариев трудно реализовать при от% сутствии необходимой поддержки в языке – если у функции несколь% ко точек выхода,1 то проверка условий выхода становится хлопотной. Eiffel поддерживает входные и выходные условия в базовом языке и может также гарантировать отсутствие побочных эффектов прове% рок ограничений.
При всей своей утомительности правильные ограничения, оформлен% ные в виде кода, делают программу понятнее и облегчают ее сопровож% дение. Такую технику называют также проектированием по контрак# ту, поскольку ограничения образуют неизменяемый контракт между разделами кода.
Какие ограничения налагать
Есть несколько проблем, которые можно решать с помощью ограниче% ний. Например, можно делать следующее:
•Проверять, чтобы все обращения к массивам не выходили за их гра% ницы.
1Спор о том, можно ли разрешать функции иметь несколько точек выхода,
является религиозным.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
Ограниченияm |
|||||
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
47Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
•Контролировать неравенство нулю указателей перед их разымено% ванием.
•Проверять допустимость параметров функций.
•Контролировать результаты функций, прежде чем их возвращать.
•Проверять состояние объекта перед операциями с ним.
•Защищать те участки кода, где должны быть комментарии. Они не должны получать управление.
Первые два случая особенно актуальны для C/C++. В Java, C# и неко% торых других языках есть встроенные средства, помогающие избе% жать эти ловушки.
Каким должен быть объем проверок ограничений? Ставить проверки на каждой второй строке было бы излишеством. Как и в других случа% ях, чувство меры приходит с опытом. Что лучше – перебрать или недо% брать? Избыток проверок может затуманить логику программы. «Чи% таемость – лучший из критериев качества программы: если ее легко чи% тать, то, скорее всего, это хорошая программа; если ее трудно читать, то, скорее всего, это нехорошая программа». (Kernighan Plaugher 76)
На практике достаточно бывает разместить проверки входных и вы% ходных условий в основных функциях плюс инварианты в основных циклах.
Снятие ограничений
Такого рода проверка ограничений обычно требуется только на этапах разработки и отладки программы. После того как мы воспользовались ограничениями, чтобы убедить себя (возможно, ошибочно) в правиль% ности логики программы, следовало бы убрать их, чтобы готовая про% грамма не делала лишней работы.
Это вполне достижимо благодаря чудесам современных технологий. В стандартных библиотеках C и C++ есть механизм для реализации ограничений – оператор контроля assert. Оператор assert действует как процедурный защитный экран, проверяя логику своего аргумента. Его назначение – уведомить разработчика о том, что программа ведет себя некорректно. При этом он не должен запускать никакого кода, взаимодействующего с клиентом. Если контрольное условие выполне% но, исполнение кода продолжается. В противном случае программа аварийно завершается, генерируя сообщение об ошибке. Например:
bugged.cpp:10: int main(): Assertion "1 == 0" failed.
Оператор assert реализован в виде макроса препроцессора и поэтому больше подходит для C, чем для C++. Существует ряд библиотек опе% раторов контроля, более ориентированных на C++.
Чтобы использовать assert, необходимо подключить #include <assert.h>. Затем можно вставлять в свои функции что%то типа assert(ptr != 0);. Препроцессор позволяет убрать контрольные проверки при окончатель%
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
48m |
|||||
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
Глава 1. Держим оборонуClick |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
ной сборке программы путем передачи компилятору флага NDEBUG. В результате все операторы assert будут удалены и их аргументы не будут вычисляться. Это значит, что на эффективность работы оконча% тельной сборки программы операторы контроля не будут оказывать никакого влияния.
Следует ли убрать проверки вообще или просто деактивировать их – вопрос спорный. Одни считают, что если их удалить, то в тестирова% нии будет участвовать уже совсем другой код.1 Другие говорят, что на% личие в окончательной версии продукта операторов контроля непри% емлемо и их нужно полностью удалить. (Но кто проводил профилиро% вание программ, чтобы доказать это?)
Во всяком случае, операторы контроля не должны иметь побочных эф% фектов. Что будет, например, если вы по ошибке напишете:
int i = взятьНекоеЧисло();
assert(i = 6); // да... аккуратнее нужно быть! printf("i is %d\n", i);
Очевидно, что при отладке оператор контроля никогда не сработает: его значение = 6 (для C это все равно что истина). Однако при оконча% тельной сборке строка assert будет полностью удалена, и printf выве% дет что%то другое. Таким образом могут возникать скрытые проблемы на поздних стадиях разработки. Не так просто защититься от ошибок в коде, проверяющем наличие ошибок!
Нетрудно представить себе ситуации, в которых операторы контроля могут иметь еще более скрытые побочные эффекты. Например, если контроль выглядит как assert(invariants());, где у функции invari ants() есть побочный эффект, то его непросто обнаружить.
Поскольку операторы контроля могут быть удалены из окончательно% го кода, очень важно, чтобы при контроле выполнялась проверка огра% ничений и ничего больше. Действительные проверки состояний ошиб% ки, таких как неудачное выделение памяти или проблемы в файловой системе, должны проводиться в обычном коде. Вы же не собираетесь изъять их из своей программы? Законные ошибки времени исполне% ния (сколь бы нежелательны они ни были) должны обнаруживаться защитным кодом, который нельзя удалить.
В Java реализован аналогичный механизм контроля.2 Он активизирует% ся средствами управления JVM и генерирует исключение (java.lang.As
1На практике окончательная версия и версия разработки могут иметь еще больше отличий, например в отношении уровня оптимизации или включе% ния символов отладки. В этом случае окончательная версия может иметь тонкие отличия, мешающие проявиться другим ошибкам. Даже на самых ранних этапах разработки тестирование нужно проводить в равной мере и для версии разработчика, и для окончательной сборки.
2Он появился в JDK 1.4 и отсутствует в более ранних версиях.
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
w Click |
|
|
|
Ограниченияm |
|||||
|
|
|
|
||||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
. |
|
|
|
|
|
.c |
||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
||
|
|
|
|
-xcha |
|
|
|
|
|
|
|
hang |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
E |
|
|
|||
|
|
X |
|
|
|
|
|
|||
|
- |
|
|
|
|
|
d |
|
||
|
F |
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
||
P |
|
|
|
|
|
NOW! |
o |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
BUY |
|
|
|||
|
|
|
|
to |
|
|
|
|
|
|
49Click |
|
|
|
|
|
m |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
w |
|
|
|
|
|
|
|
o |
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
.c |
|
||
|
. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
p |
|
|
|
|
g |
|
|
|
|
|
|
df |
|
|
n |
e |
|
||
|
|
|
|
-x cha |
|
|
|
|
sertionError), не прерывая сразу выполнение программы. В .NET меха% низм контроля реализован посредством класса Debug.
Если вы обнаружили и исправили ошибку, очень полезно вставить операторы контроля в исправленное место. Это поможет вам не насту% пить на те же грабли вторично. По крайней мере, останется полезное предупреждение для тех, кто будет потом сопровождать ваш код.
В C++/Java есть стандартный прием задания ограничений классов пу% тем добавления в каждый класс одной функции%члена bool invariant(). (Естественно, что эта функция не должна давать побочных эффектов.) После этого в начале и в конце каждой функции%члена можно помес% тить assert, вызывающий этот инвариант. (По очевидным причинам операторов контроля не должно быть в начале конструктора или кон% це деструктора.) Например, инвариант класса circle может проверять условие radius != 0; в противном случае объект находился бы в недо% пустимом состоянии, чреватом ошибками в последующих вычислени% ях (например, вызовом деления на нуль).
Агрессивное программирование?
Лучший способ защиты – нападение.
Поговорка
Работая над этой главой, я подумал: а какой стиль служит про% тивоположностью защитного программирования? Разумеется,
агрессивное программирование!
Я знаю нескольких программистов, которых можно было бы на% звать «агрессивными». Но мне кажется, что дело тут не ограни% чивается руганью перед компьютером и нежеланием пользо% ваться душем.
Разумно предположить, что агрессивному программированию должно быть свойственно активное стремление взломать код, а не воздвигать защиту от возможных проблем. Иными словами, не защищать код, а активно атаковать его. Я бы назвал это тести% рованием. Как будет показано в разделе «Кто, что, когда, зачем?» на стр. 187, правильно организованное тестирование оказывает огромное положительное влияние на производство программно% го обеспечения. Оно заметно повышает качество кода и стабили% зирует процесс разработки.
Всем программистам следовало бы быть агрессивными.