Для получения триального ключа
заполните форму ниже
Team License (базовая версия)
Enterprise License (расширенная версия)
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Запросите информацию о ценах
Новая лицензия
Продление лицензии
--Выберите валюту--
USD
EUR
GBP
RUB
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Бесплатная лицензия PVS-Studio для специалистов Microsoft MVP
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Для получения лицензии для вашего открытого
проекта заполните, пожалуйста, эту форму
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Мне интересно попробовать плагин на:
* Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку
своих персональных данных. См. Политику конфиденциальности

Ваше сообщение отправлено.

Мы ответим вам на


Если вы так и не получили ответ, пожалуйста, проверьте папку
Spam/Junk и нажмите на письме кнопку "Не спам".
Так Вы не пропустите ответы от нашей команды.

>
>
>
V567. Modification of variable is unseq…
Сообщения PVS-Studio
Диагностики общего назначения (General Analysis, C++)
Диагностики общего назначения (General Analysis, C#)
Диагностики общего назначения (General Analysis, Java)
Диагностика микро-оптимизаций (C++)
Диагностика 64-битных ошибок (Viva64, C++)
Cтандарт MISRA
Стандарт AUTOSAR
Стандарт OWASP (C#)
Дополнительная информация
Оглавление

V567. Modification of variable is unsequenced relative to another operation on the same variable. This may lead to undefined behavior.

06 Дек 2017

Анализатор обнаружил выражение, которое приводит к неопределенному поведению программы. Переменная неоднократно используется между двумя точками следования, при этом ее значение изменяется. В результате невозможно предсказать результат работы такого выражения. Рассмотрим понятие "неопределенное поведение" и "точка следования" более подробно.

Неопределённое поведение (англ. undefined behaviour) — свойство некоторых языков программирования (наиболее заметно в Cи и Си++) в определённых ситуациях выдавать результат, зависящий от реализации компилятора. Другими словами, спецификация не определяет поведение языка в любых возможных ситуациях, а говорит: "при условии А результат операции Б не определён". Допускать такую ситуацию в программе считается ошибкой, даже если на некотором компиляторе программа успешно выполняется, она не будет кроссплатформенной и может отказать на другой машине, в другой ОС и даже на других настройках компилятора.

Точка следования (англ. Sequence point) — в императивном программировании любая точка программы, в которой гарантируется, что все побочные эффекты предыдущих вычислений уже проявились, а побочные эффекты последующих еще отсутствуют.

Их часто упоминают, говоря о языках Си и Си++, поскольку в этих языках особенно просто записать выражение, значение которого может зависеть от неопределённого порядка проявления побочных эффектов. Добавление одной или нескольких точек следования задает порядок более жестко и является одним из методов достижения устойчивого (т.е. корректного) результата.

Стоит заметить, что в C++11 вместо точек следования ввели понятия sequenced before/after, sequenced и unsequenced. Многие выражения, приводящие к неопределённому поведению в C++03, стали определены (например, i = ++i). Эти правила также дополнялись в C++14 и C++17. Анализатор выдаёт срабатывание, независимо от используемого стандарта. Определённость выражений вида i = ++i не служит оправданием к их использованию. Такие выражения лучше переписать, сделав их более понятными коллегам. Также если потребуется поддержать более ранний стандарт, можно получить трудно отлаживаемый баг.

Примеры неопределённого поведение в зависимости от стандартов:

i = ++i + 2;       // undefined behavior until C++11
i = i++ + 2;       // undefined behavior until C++17
f(i = -2, i = -2); // undefined behavior until C++17
f(++i, ++i);       // undefined behavior until C++17,
                   // unspecified after C++17
i = ++i + i++;     // undefined behavior
cout << i << i++; // undefined behavior until C++17
a[i] = i++;       // undefined behavior until C++17
n = ++i + i;      // undefined behavior

Точки следования необходимы в ситуации, когда одна и та же переменная изменяется в выражении более одного раза. Часто в качестве примера приводят выражение i=i++, в котором происходит присваивание переменной i и её же инкремент. Какое значение примет i? Стандарт языка должен либо указать одно из возможных поведений программы как единственно допустимое, либо указать диапазон допустимых поведений, либо указать, что поведение программы в данном случае совершенно не определено. В языках Си и Си++ вычисление выражения i=i++ приводит к неопределённому поведению, поскольку это выражение не содержит внутри себя ни одной точки следования.

В Cи и Си++ определены следующие точки следования:

  • Между вычислением левого и правого операндов в операторах && (логическом И), || (логическом ИЛИ) и операторах-запятых. Например, в выражении *p++ != 0 && *q++ != 0 все побочные эффекты левого операнда *p++ != 0 проявятся до начала каких либо действий в правом.
  • Между вычислением первого, второго или третьего операндов в операторе условия. В строке a = (*p++) ? (*p++) : 0 точка находится после первого операнда *p++. При вычислении второго выражения, переменная p уже увеличена на 1.
  • В конце всего выражения. Эта категория включает в себя инструкции-выражения (a=b;), выражения в инструкциях return, управляющие выражения в круглых скобках инструкций ветвления if или switch и циклов while или do-while и все три выражения в круглых скобках цикла for.
  • Перед входом в вызываемую функцию. Порядок, в котором вычисляются аргументы, не определен, но эта точка следования гарантирует, что все ее побочные эффекты проявятся на момент входа в функцию. В выражении f(i++) + g(j++) + h(k++) каждая из трёх переменных: i, j и k, принимает новое значение перед входом в f, g и h соответственно. Однако, порядок вызова функций f(), g(), h() не определён, следовательно, не определён и порядок инкремента i, j, k. Значения j и k в теле функции f оказываются неопределенными. Следует заметить, вызов функции нескольких аргументов f(a,b,c) не является случаем применения оператора-запятой и не определяет порядок вычисления значений аргументов.
  • При возврате из функции, на момент когда возвращаемое значение будет скопировано в вызывающий контекст.(Явно описана только в стандарте С++, в отличие от С.)
  • В объявлении с инициализацией на момент завершения вычисления инициализирующего значения, например, на момент завершения вычисления (1+i++) в int a = (1+i++);.
  • В Си++ перегруженные операторы выступают в роли функций, поэтому точкой следования является вызов перегруженного оператора.

Рассмотрим теперь несколько примеров, приводящих к неопределенному поведению:

int i, j;
...
X[i]=++i;
X[i++] = i;
j = i + X[++i];
i = 6 + i++ + 2000;
j = i++ + ++i;
i = ++i + ++i;

Во всех этих случаях невозможно предсказать результат вычислений. Конечно, эти примеры искусственны и опасность в них видна сразу. Рассмотрим пример кода, взятого из реального приложения:

while (!(m_pBitArray[m_nCurrentBitIndex >> 5] &
         Powers_of_Two_Reversed[m_nCurrentBitIndex++ & 31]))
{}
return (m_nCurrentBitIndex - BitInitial - 1);

Компилятор может вычислить вначале как левый, так и правый аргумент оператора '&'. Это значит, что переменная m_nCurrentBitIndex может быть уже увеличена на единицу при вычислении "m_pBitArray[m_nCurrentBitIndex >> 5]". А может быть ещё и не увеличена.

Этот код может долго и исправно работать. Однако следует учитывать, что гарантированно корректно он будет себя вести только при сборке определенной версией компилятора с неизменным набором параметров компиляции. Корректный вариант кода:

while (!(m_pBitArray[m_nCurrentBitIndex >> 5] &
         Powers_of_Two_Reversed[m_nCurrentBitIndex & 31]))
{ ++m_nCurrentBitIndex; }
return (m_nCurrentBitIndex - BitInitial);

Этот код более не содержит неоднозначностей. Заодно исчезла магическая константа "-1".

Программисты часто считают, что неопределенное поведение может возникать только при использовании постинкремента, в то время как преинкремент безопасен. Это не так. Рассмотрим пример общения на эту тему.

Вопрос:

Скачал ознакомительную версию вашей студии, прогнал свой проект и получил такое предупреждение: V567 Undefined behavior. The 'i_acc' variable is modified while being used twice between sequence points.

Код

i_acc = (++i_acc) % N_acc;

Как мне кажется, здесь нет undefined behavior, так как переменная i_acc не участвует в выражении дважды.

Ответ:

Неопределенное поведение здесь есть. Другое дело, что вероятность проявления ошибки весьма мала. Оператор '=' не является точкой следования. Это значит, что вначале компилятор может поместить значение переменной i_acc в регистр. Затем увеличить значение в регистре. После чего вычислить выражение и записать результат в переменную i_acc. После чего вновь записать в эту переменную регистр с увеличенным значением. В результате мы получим код вида:

REG = i_acc;
REG++;
i_acc = (REG) % N_acc;
i_acc = REG;

Компилятор имеет на это полное право. Конечно, на практике, скорее всего он сразу увеличит значение переменной и тогда всё посчитается так, как ожидает программист. Но полагаться на это нельзя.

Рассмотрим ещё одну ситуацию, связанную с вызовом функций.

Порядок вычисления аргументов функции не определён. Если аргументами является изменяющаяся переменная, то результат будет непредсказуем. Это неуточнённое поведение. Рассмотрим пример:

int A = 0;
Foo(A = 2, A);

Функция 'Foo' может быть вызвана как с аргументами (2, 0), так и с аргументами (2, 2). Порядок вычисления аргументов функции зависит от компилятора и настроек оптимизации.

Дополнительные ресурсы

Данная диагностика классифицируется как:

Взгляните на примеры ошибок, обнаруженных с помощью диагностики V567.

Этот сайт использует куки и другие технологии, чтобы предоставить вам более персонализированный опыт. Продолжая просмотр страниц нашего веб-сайта, вы принимаете условия использования этих файлов. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, пожалуйста, покиньте данный сайт. Подробнее →
Принять