第十三號艦隊
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About Safety on C/C++

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最近被吵得很兇的Safe C/C++，主要討論的是沒有Undefined Behavior這件事

What’s Undefined Behavior

基本上就是一個逃生艙口，Compiler可以跳過某些邏輯的推理，正確的邏輯永遠不會引發UB，不正確的邏輯(可能)會引發UB

舉個例子：

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int f(bool init) {
    int a;
    if (init) {
        a = 6;
    }
    return a / 2;

}

觸犯了UB，所以gcc/clang開啟Optimization時會產生

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f(bool):
        mov     eax, 3
        ret

不過Undefined Behavior是Runtime Concept，所以以下的程式碼只有在Runtime才會發生UB

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int nervous(bool is_scary, int n)
{
    if (is_scary) {
        return 100 / n;
    } else {
        return 0;
    }
}

int main()
{
    return nervous(false, 0);
}

所以Undefined Behavior Sanitizer只能在Runtime下使用t，也不能保證抓到所有UB，只要UB Code沒被執行到，整個程式行為還是受到標準限制的

How to archive safety

基本上分成兩個流派

  • 程式語言中本身就沒有Undefined operations，如Java，Python，不過也是犧牲了一部分的速度和超能力，沒有十全十美的
  • 將程式語言切分為Safe跟Unsafe的部分，如Rust
    • Safe的地方由Compiler保證，不會有任何UB發生
    • Unsafe的地方也沒有什麼特異功能，只是相信Unsafe的地方不會有任何問題

Future of safety C++

老實說，我不知道
Safecpp提供了一套類似於Rust的機制，不過那已經不算是C++了
Profile機制只打算完成80%的Safety，如果能達到這目標，我覺得夠用了，不過要說服NSA和美國政府是另一回事了

Reference