C++ இல் "நேரப் பயணத்தை" பகுப்பாய்வு செய்தல்: பழைய குறியீட்டைப் பாதிக்கும் வரையறுக்கப்படாத நடத்தைக்கான நிஜ உலக எடுத்துக்காட்டுகள்

C++ இல் வரையறுக்கப்படாத நடத்தையின் தாக்கத்தைப் புரிந்துகொள்வது

C++ இல் வரையறுக்கப்படாத நடத்தை, வரையறுக்கப்படாத நடத்தைக்குப் பிறகு நிகழ்த்தப்படும் குறியீட்டை அடிக்கடி பாதிக்கிறது மற்றும் கணிக்க முடியாத நிரல் செயல்படுத்தலை ஏற்படுத்தலாம். இருப்பினும், வரையறுக்கப்படாத நடத்தை, சில நிகழ்வுகளின்படி, சிக்கலான வரிக்கு முன் செயல்படுத்தப்படும் குறியீட்டைப் பாதிக்கும், "நேரத்தில் திரும்பிச் செல்லலாம்". இந்தத் தாள் அத்தகைய நடத்தையின் உண்மையான, கற்பனையான நிகழ்வுகளை ஆராய்கிறது, உற்பத்தி-தர கம்பைலர்களில் வரையறுக்கப்படாத நடத்தை எவ்வாறு எதிர்பாராத விளைவுகளை ஏற்படுத்தும் என்பதைக் காட்டுகிறது.

வரையறுக்கப்படாத நடத்தையில் இயங்குவதற்கு முன், குறியீடு தவறான நடத்தையை வெளிப்படுத்தும் சில காட்சிகளை நாங்கள் ஆராய்வோம், இந்த விளைவு பின்னர் குறியீட்டிற்கு நீட்டிக்கப்படும் என்ற எண்ணத்தில் சந்தேகத்தை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த விளக்கப்படங்கள், C++ இல் வரையறுக்கப்படாத நடத்தையின் நுணுக்கங்களைப் பற்றிய ஒரு பார்வையை வழங்கும், துல்லியமற்ற அல்லது இல்லாத வெளியீடுகள் உட்பட கவனிக்கத்தக்க விளைவுகளில் கவனம் செலுத்தும்.

C++ இன் வரையறுக்கப்படாத நடத்தை பற்றிய விரிவான பார்வை

செயல்பாட்டைப் பிரிப்பதன் மூலம் foo3(unsigned y, unsigned z) முதல் ஸ்கிரிப்டில் பூஜ்ஜியத்தால், வரையறுக்கப்படாத நடத்தையை விளக்க விரும்புகிறோம். bar() செயல்பாட்டின் மூலம் அழைக்கப்படுகிறது, இது நிரலை உடனடியாக முடிப்பதற்கு முன் "பார் கால்" என்று அச்சிடுகிறது std::exit(0). அடுத்த வரி, a = y % z, ஒரு மாடுலஸ் செயல்பாட்டைச் செய்ய வேண்டும், அந்த நிகழ்வில் z பூஜ்ஜியம், வரையறுக்கப்படாத நடத்தையை உருவாக்குகிறது. வரையறுக்கப்படாத நடத்தை உள்ள சூழ்நிலையைப் பிரதிபலிக்கும் வகையில் foo3 வரையறுக்கப்படாத நடத்தை நிகழும் முன் இயக்கப்படும் குறியீட்டின் செயல்பாட்டை பாதிக்கிறது, std::exit(0) உள்ளே அழைக்கப்படுகிறது bar(). இந்த முறையானது, பிரச்சனைக்குரிய வரியை அடைவதற்குள் நிரல் திடீரென முடிவடைந்தால், எவ்வாறு முரண்பாடுகள் எழக்கூடும் என்பதைக் காட்டுகிறது.

இரண்டாவது ஸ்கிரிப்ட் சற்றே வித்தியாசமான உத்தியைப் பின்பற்றுகிறது, உள்ளே வரையறுக்கப்படாத நடத்தையை உருவகப்படுத்துகிறது bar() ஒரு பூஜ்ய சுட்டிக்காட்டி dereference பயன்படுத்தி முறை. செயலிழப்பைத் தூண்டும் வகையில், வரியைச் சேர்க்கிறோம் (volatile int*)0 = 0 இங்கே. இதைப் பயன்படுத்துவது ஏன் முக்கியமானது என்பதை இது நிரூபிக்கிறது volatile உகப்பாக்கம் மூலம் முக்கியமான செயல்பாடுகளை நீக்குவதிலிருந்து கம்பைலரை நிறுத்த. பார்()ஐ மீண்டும் ஒருமுறை பயன்படுத்திய பிறகு, செயல்பாடு foo3(unsigned y, unsigned z) மாடுலஸ் செயல்பாட்டை முயற்சிக்கிறது a = y % z. அழைப்பதன் மூலம் foo3(10, 0), முக்கிய செயல்பாடு வேண்டுமென்றே வரையறுக்க முடியாத நடத்தையை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த உதாரணம் வரையறுக்கப்படாத நடத்தையால் "நேரப் பயணத்தின்" ஒரு உறுதியான உதாரணத்தை வழங்குகிறது, இது நிரலின் திட்டமிடப்பட்ட செயல்பாட்டில் எவ்வாறு குறுக்கிடலாம் மற்றும் அதை நிறுத்த அல்லது எதிர்பாராத விதமாக நடந்துகொள்ள வழிவகுக்கும்.

#include <iostream>
void bar() {
    std::cout << "Bar called" << std::endl;
    std::exit(0);  // This can cause undefined behaviour if not handled properly
}
int a;
void foo3(unsigned y, unsigned z) {
    bar();
    a = y % z;  // Potential division by zero causing undefined behaviour
    std::cout << "Foo3 called" << std::endl;
}
int main() {
    foo3(10, 0);  // Triggering the undefined behaviour
    return 0;
}

#include <iostream>
int a;
void bar() {
    std::cout << "In bar()" << std::endl;
    // Simulate undefined behaviour
    *(volatile int*)0 = 0;
}
void foo3(unsigned y, unsigned z) {
    bar();
    a = y % z;  // Potentially causes undefined behaviour
    std::cout << "In foo3()" << std::endl;
}
int main() {
    foo3(10, 0);  // Triggering undefined behaviour
    return 0;
}

வரையறுக்கப்படாத நடத்தை மற்றும் கம்பைலர் மேம்படுத்தல்களை ஆய்வு செய்தல்

C++ இல் வரையறுக்கப்படாத நடத்தை பற்றி பேசும்போது, ​​கம்பைலர் மேம்படுத்தல்கள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். உருவாக்கப்பட்ட குறியீட்டின் செயல்திறனையும் செயல்திறனையும் அதிகரிக்க GCC மற்றும் Clang போன்ற கம்பைலர்களால் ஆக்கிரமிப்பு மேம்படுத்தல் நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இந்த மேம்படுத்தல்கள் சாதகமாக இருந்தாலும், அவை எதிர்பாராத விளைவுகளை ஏற்படுத்தலாம், குறிப்பாக வரையறுக்கப்படாத நடத்தை சம்பந்தப்பட்டிருக்கும் போது. கம்பைலர்கள், எடுத்துக்காட்டாக, அவர்கள் வரையறுக்கப்படாத முறையில் நடந்து கொள்ள மாட்டார்கள் என்ற அடிப்படையில் வழிமுறைகளை மறுசீரமைக்கலாம், அகற்றலாம் அல்லது இணைக்கலாம். இது அர்த்தமில்லாத விசித்திரமான நிரல் செயலாக்க முறைகளுக்கு வழிவகுக்கும். இத்தகைய மேம்படுத்தல்கள் "நேரப் பயண" விளைவை ஏற்படுத்துவதற்கான திட்டமிடப்படாத விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும், இதில் வரையறுக்கப்படாத நடத்தை வரையறுக்கப்படாத செயலுக்கு முன் செய்யப்பட்ட குறியீட்டைப் பாதிக்கும்.

பல்வேறு கம்பைலர்கள் மற்றும் அதன் பதிப்புகள் வரையறுக்கப்படாத நடத்தையைக் கையாளும் விதம் ஒரு கவர்ச்சிகரமான அம்சமாகும். கம்பைலர்களின் தேர்வுமுறை தந்திரோபாயங்கள் மேம்பட்டதாக மாறும் போது மாறுகிறது, இது வரையறுக்கப்படாத நடத்தை தோன்றும் வழிகளில் வேறுபாடுகளை விளைவிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, அதே வரையறுக்கப்படாத செயல்பாட்டிற்கு, க்ளாங்கின் ஒரு குறிப்பிட்ட பதிப்பு முந்தைய அல்லது பிந்தைய பதிப்பிலிருந்து வேறுபட்ட குறியீட்டின் பகுதியை மேம்படுத்தலாம், இது வெவ்வேறு கவனிக்கக்கூடிய நடத்தைகளுக்கு வழிவகுக்கும். தொகுப்பாளரின் உள் செயல்பாடுகள் மற்றும் இந்த நுணுக்கங்களை முழுமையாகப் புரிந்துகொள்வதற்கு மேம்படுத்தல்கள் பயன்படுத்தப்படும் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலைகளை இது ஒரு நெருக்கமான ஆய்வுக்கு உட்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, வரையறுக்கப்படாத நடத்தையை ஆராய்வது பாதுகாப்பான மற்றும் அதிக யூகிக்கக்கூடிய குறியீட்டை உருவாக்குவதற்கும் அத்துடன் கம்பைலர் வடிவமைப்பு மற்றும் தேர்வுமுறை நுட்பங்களின் அடிப்படைக் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொள்வதற்கும் உதவுகிறது.

உறுதியற்ற நடத்தைக்கான தேர்வை முடித்தல்

C++ இல் வரையறுக்கப்படாத நடத்தையை பகுப்பாய்வு செய்வது, கம்பைலர் மேம்படுத்தல்களால் எப்படி எதிர்பாராத மற்றும் திடுக்கிடும் நிரல் முடிவுகள் ஏற்படலாம் என்பதை விளக்குகிறது. இந்த விளக்கப்படங்கள், குறியீட்டின் தவறான கோட்டிற்கு முன்பே, வரையறுக்கப்படாத நடத்தை, குறியீடு எவ்வாறு செயல்படுத்தப்படுகிறது என்பதில் எதிர்பாராத விளைவுகளை ஏற்படுத்தும் என்பதைக் காட்டுகிறது. நம்பகமான குறியீட்டை எழுதுவதற்கும் கம்பைலர் மேம்படுத்தல்களை திறமையாகப் பயன்படுத்துவதற்கும் இந்த நுணுக்கங்களைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். கம்பைலர்கள் மாறும்போது இந்த நடத்தைகளைக் கண்காணிப்பது டெவலப்பர்கள் சிக்கலில் இருந்து விலகி இருக்கவும் மேலும் நம்பகமான மற்றும் நிலையான மென்பொருளை உருவாக்கவும் உதவுகிறது.