Come vengono riprodotti gli effetti collaterali nel calcolo degli argomenti delle funzioni nel linguaggio C? Qual è l'ordine di calcolo degli argomenti e quali sorprese possono verificarsi?

Risposta

Nel linguaggio C l'ordine di calcolo degli argomenti di una funzione non è definito dagli standard (fino a C99 incluso). Gli argomenti possono essere calcolati da sinistra a destra, da destra a sinistra o in qualsiasi altro ordine (a discrezione del compilatore o dell'architettura).

• Tutte le espressioni/effetti collaterali negli argomenti devono essere completati prima della chiamata alla funzione, ma non c'è garanzia che vengano eseguiti in un ordine specifico.
• Ciò significa che l'uso di variabili con modifica di valore in più argomenti è una potenziale fonte di comportamento indefinito (undefined behavior) o semplicemente di differenze tra architetture.

Esempio

void fn(int a, int b) { /* ... */ }
int x = 1;
fn(x++, x++); // l'ordine di calcolo di x++ e x++ non è definito!

Domanda ingannevole

"In quale sequenza vengono calcolati gli argomenti di una funzione in C e ci si può fidare di questo quando si scrive codice?"

Un errore comune è pensare che gli argomenti vengano calcolati da sinistra a destra (per analogia con le espressioni). In pratica, ogni chiamata di funzione viene compilata a discrezione del compilatore (e della piattaforma).

void foo(int a, int b, int c);
int x = 1;
foo(x++, x++, x++); // il risultato dipende dall'ordine di calcolo degli argomenti

La vera risposta è: non ci si può fidare — il comportamento non è definito!

Esempi di errori reali dovuti alla mancanza di conoscenza delle sfumature dell'argomento

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Storia

In un prodotto multi-piattaforma, un programmatore ha scritto push(stack, stack->size++, data);. Su la maggior parte delle piattaforme tutto funzionava, ma su una il size dello stack aumentava prima della trasmissione dei dati, mentre su un'altra dopo. I dati "andavano persi" o venivano indirizzati in modo errato, l'errore si manifestava raramente ed era molto difficile da debug.

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Storia

In una libreria di protocollo di rete, la funzione di logging veniva chiamata con espressioni-argomenti che incrementavano i contatori statistici. I report statistici venivano generati in modo errato: diversi client avevano indici di contatori diversi, poiché venivano eseguiti in un ordine non previsto.

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Storia

Nella gestione dell'hardware, la funzione di inizializzazione passava puntatori e offset con incremento all'interno degli argomenti (tipo init(ptr++, cnt++);). Su alcune CPU, l'hardware veniva inizializzato correttamente, mentre su altre si verificava un crash, la causa è stata a lungo cercata nell'hardware, anche se il problema era nel codice C non corretto.