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运行个Hello World也能出Bug?Python\Java\C++等16种语言中枪......

51CTO官微 • 3 年前 • 384 次点击  

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来源:量子位

ID:QbitAI


51CTO


一句最简单的Hello World,居然也会出Bug?


倒不是这句代码还能写错,而是运行时找到了许多操作系统对异常处理的漏洞。


在向/dev/full输出结果,也就是设备空间不足、任何写入都应失败的情况下,C语言依然返回了0,成功退出:


$ gcc hello.c -o hello$ ./hello > /dev/full$ echo $?0


Bug的最初发现者表示:这可不是一个小错误,本质上是“打印到标准输出”的任务。


发生了错误但不抛出异常,意味着即使出现数据丢失,进程依然会继续运行。


于是他一不做二不休,又测试了C++、Python、Java等热门语言,发了篇博客,很快就在论坛盖起了高楼,讨论度直接爆了:



而评论区网友一通Debug,综合整理下来,踩中这一Bug的语言,竟足足有16种之多!



01

Hello World的DeBug过程


最初的发现者是一名名叫sunfishcode的技术博主,他在博客里展示了C和Python两种语言的详细的deBug过程。


主要使用的是Linux系统下的一个经典的设备文件,/dev/full。


/dev/full总是在写入时返回设备无剩余空间(错误码为ENOSPC),常常用于测试程序能否正确处理I/O错误。


如果程序正常,那么就会返回错误报告:


$ echo "Hello World!" > /dev/fullbash: echo: write error: No space left on device$ echo $?1


而正如我们开头所示的代码,在用C语言进行输出时,hello程序却报告成功,返回了0。


用strace命令跟踪这一进程产生的系统调用可以发现,程序确实出现了故障:


$ strace -etrace=write ./hello > /dev/fullwrite(1, "Hello World!\n", 13)          = -1 ENOSPC (No space left on device)+++ exited with 0 +++


而以“错误不该被悄悄传递”为口号的Python也着了道。


程序向stderr打印了一条消息,丢失了信息,但最后也返回了0:


$ python2 hello.py > /dev/fullclose failed in file object destructor:sys.excepthook is missinglost sys.stderr$ echo $?0


这个Bug严重吗?现实世界任何一个程序都不会拿Hello World当作关键性安全问题,但“打印到标准输出”却是现实中确实会有的程序任务。


而这也正是Hello World这个最简单的程序的本质。


博主sunfishcode这样说:


标准输出可能意味着一个具体文件,那么如果这个文件刚好耗尽了空间,程序又因为Bug没有检测到这一错误呢?


父进程不会知道子进程失败了,只会继续运行。但期望生成的输出实际上已经丢失了数据。


当然,博主在最后也给出了没有踩雷的语言列表:



02

网友热议:这到底算不算Bug?


目前,博主已经针对这一Bug给出了一些解决方案,比如在C语言环境中可以采用这样的方法:


#include #include 
int main(void) {    printf("Hello, World!\n");
   if (fflush(stdout) != 0 || ferror(stdout) != 0) {        return EXIT_FAILURE;    }
   return EXIT_SUCCESS;}


而评论区也贡献了Java环境中的解决方案,即添加一个方法来获得底层的、未包装的OutputStream:


System.out.println("Hello World!");    if (System.out.checkError()) throw new IOException();


下方还有人补充到,Java已经引入的RuntimeIOException就可以用于I/O异常出现意外的情况:


因此我们可以引入一个新的类,比如ErrorCheckingPrintStream,并将“ ErrorCheckingPrintStream withErrorChecks ()”方法添加到PrintStream中。



而除此之外,评论区热议的一个话题就是:


这位博主所公布的问题到底算不算是一个Bug?


反对者直言作者是在标题党,还以为是发现了什么C语言标准库里的Bug,但实际上只是处理所有可能的系统调用的失败情况:


Hello World只是简单地将API调用到文本界面,对一个简单的接口进行调用,我在那里没有发现过任何Bug。



有赞同的评论在下方做了进一步的补充,他认为C语言的编写方式里本来就写明:程序不关心任何形式的错误条件。


包括printf的返回值被忽略、输出不被刷新、刷新的返回不被检查、不关心errno值等等。


所以,用户本就不应该期望给定的系统调用返回额外的errno值,而是应该用特殊方法处理特殊情况。


甚至有人表示:程序的失败不是由程序控制结构定义,而是由需求定义,Hello World程序的需求难道包括主机系统的所有错误边界吗?


也有人更赞同作者,认为Hello World不只是接口调用,实际是在要求操作系统在某处写入数据,而这正是简单的程序与现实世界相关联的地方:


这是一个严重的问题,而似乎在大多数时候,这种看似简单的功能中存在的大量复杂性都被忽略了。



还有另辟蹊径,从教育的角度来看的评论:


毕竟C语言时很多程序员的入门语言,hello.c又是其中的第一个程序,要让初学者更好地理解控制结构,块,返回值,缓冲流的,printf格式化语言等概念,所以还是把它当成一个Bug吧。


那么你又怎么看?


参考链接:

[1]https://blog.sunfishcode.online/Bugs-in-hello-world/

[2]https://news.ycombinator.com/item?id=30611367

[3]https://github.com/sunfishcode/hello-world-vs-io-errors


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北京邮电大学硕士、中国计算机学会(CCF)会员、担任复旦大学计算机学院校外研究生导师


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