Curs 13: Agenda - profs.info.uaic.rodlucanu/cursuri/ap/resurse/curs13.pdf · Dorel Lucanu Algoritmica si programare Curs 13: Agenda continurea exemplului Convoi un exemplu de test

Dorel Lucanu Algoritmica si programare

Curs 13: Agenda

continurea exemplului Convoiun exemplu de testanaliza statica a programeloristoric


Q#1

a)există erori de sintaxa în definiţia funcţiei add()b)funcţia add() nu poate fi utilizată în expresiic)utilizarea funcţiei add() poate produce pierderi de memoried)funcţia add() este definită corect şi poate fi utilizată sigur totdeauna

typedef int vec[2];vec* add(const vec v1,

const vec v2) {

vec *v =(vec*)calloc(1,sizeof(vec));

(*v)[0] = v1[0] + v2[0];(*v)[1] = v1[1] + v2[1];return v;

}

• exemplupv = add(*add(v1, v2), v3);spatiul de memorie alocat de add(v1, v2)nu mai este accesibil


Q#2

a) este corect şi la execuţie va afişa Test 2

b) va da erori la compilare

c) va da erori la editarea de legături

d) este corect sintactic dar la executie va avea o comportare nedeterminată

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>char *myStrcpy(char *s1,

const char *s2) {

char *p=s1;while(*p++ = *s2++) ;return s1;

}int main(void) {

char *p = "Test 2", *q;myStrcpy(q, p);printf("%s\n", q);return 0;

}Nu este alocat spatiu de memorie pentru sirul destinatie din functia de copiere, spatiu ce ar fi trebuit sa fie referit q a


Q#3

a)1370b)1368c)348160d)nimic deoarece

conţine erori de sintaxă

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>int main(void) {

unsigned a = 0xAA;unsigned b = a << 3 | 010;printf("%d\n", b);return 0;

}

0xAA = ...00010101010 = 170a << 3 = ...10101010000 = 170*8 = 1360010 = 1000 = 8b = ...10101011000 = 1368


Q#4

a)este corect şi la execuţie va afişa 2, 4

b)este corect şi la execuţie va afişa 3, 6

c) conţine erori de sintaxa la declararea structurilor de date

d)conţine erori de sintaxă în funcţia main()

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct Cplx {

int x,y;};typedef struct Cplx Vct[3];int main(void) {

Vct v = {1, 2, 3, 4, 5, 6};printf("%d, %d\n", v[1].x, v[2].y);return 0;

}

v[0].x = 1, v[0].y = 2, v[1].x = 3, v[0].y = 4, v[2].x = 5, v[2].y = 6


Q#5

a) este corect şi la execuţie va afişa 2 3

b) este corect şi la execuţie va afişa 4 1

c) conţine erori de sintaxa in functia sel()

d) conţine erori de sintaxă în funcţia main()

#include<stdio.h>#define swap(t,a,b){t temp = a; a = b; b =

temp;}int cresc(int x, int y){return x < y;}int a[] = {2,4,1,3};int N = sizeof(a)/sizeof(int);void sel(int comp(int, int)){int i, j, min;for(i=0; i<N-1; ++i){min = i;for(j = i+1; j<N; j++)

if(comp(a[j], a[min])) min = j;swap(int,a[min], a[i]);

}}int main(void) {

sel(cresc);printf("%d %d\n", a[1], a[2]);return 0;

}

-declaratia variabilei temp este OK deoareceswap defineste un bloc- functia sel() ordoneaza crescator tabloul global a relativ la relatia de ordine data de comp()- main() apeleaza sel() cu relatia uzuala peste nr naturale


Q#6

a)este corect şi la execuţie va afişa a b c d

b)este corect şi la execuţie va afişa b c d e

c) conţine erori de sintaxă

d)este corect şi la execuţie va afişa a b c d e

#include<stdio.h>typedef enum {a = 'a', b = 'b',

c = 'c'} abc;int main(void) {

abc i;for(i = a + 1; i <= c + 3; ++i)

printf("%c ", i-1);return 0;

}

• tipul abc este compatibil cu char•i = a+1 =‘a’+1 = ‘b’•c+3 = ‘c’ + 3 = ‘f’• i-1 va lua pe rand valorile ‘a’, ‘b, ‘c’, ‘d’, ‘e’


Q#7

a) este corectşi la execuţie va afişa

97 98 9 97b) este corect

şi la execuţie va afişa

97 98 9 9c) conţine erori

la declararea tipurilor si variabilelor

d) este corectşi la execuţie va afişa 9 98 9 9

#include<stdio.h>typedef struct {int a; int b;} ab;typedef enum {unu = 1, doi = 3, trei = 5}

e135;typedef union{

ab x;e135 y;int z;

} xyz;int main(void) {

ab i = {97,98};e135 j = doi*doi;xyz u;u.x=i;u.y = j;printf("%d %d %d %d ",u.x.a, u.x.b, u.y, u.z);return 0;

}

• i = (97, 98)• j = 9• u.x = i => u = u.x

= (97, 98)• u.y = j => u = ( 9, 98) • u.x.a = 9, u.x.b = 98,

u.y = 9, u.z = 9

u

u.x

u.x.b

u.y

u.x.a

u.z


Q#8

a)mkigecb) kigecc)ljhfdb

d)mjgd

#include <stdio.h>int main(void) {

int c;FILE *ifp;ifp = fopen("finput.txt", "r+"); fseek(ifp, 0, SEEK_END); fseek(ifp, -1, SEEK_CUR); while (ftell(ifp) > 0) {

c = getc(ifp); putchar(c);fseek(ifp, -3, SEEK_CUR);

}fclose(ifp);return 0;

}

• fisierul este deschis pentru actualizare• primul apel fseek() pozitioneaza pointerul de fisier la sfarsitul fisierului (dupa ult. car.)•al doilea apel fseek() pozitioneaza pointerul pe ultimulcaracter, adica ‘m’•in while:

•getc deplaseaza pointerul cu 1 poz la dreapta•fseek() deplaseaza pointerul cu 3 poz la stanga•deci se vor sari 2 caractere

Daca fisierul finput.txt are continutul “abcdefghijklm”, care este rezultatul executiei programului?


Q#9-10

Se consideră următoarele declaraţii pentru coadă:typedef struct NodCoada {

Elt *elt;struct NodCoada *leg;

} NodCoada;typedef struct Coada{

NodCoada *prim, *ultim;} Coada;a) Să se scrie o funcţie revCopy(Coada c1, Coada *c2)

care copie în mod eficient elementele din c1 în c2 în ordine inversă.

b) Să se scrie o secvenţă de program care creează coada a = (2, 5, 7, 8) şi apoi coada b = (8, 7, 5, 2). Se vor utiliza numai operaţiile tipului Coada şi revCopy.


Q#9-10

int revCopy(Coada c1, Coada *c2){NodCoada *p, *q, *sq;if (c1.prim == NULL){ c2->prim = c2->ultim = NULL; return 0;}

p = c1.prim; sq = c2->ultim = NULL; while (p != NULL) {q = (NodCoada *)malloc(sizeof(NodCoada);if (q == NULL) return 1;q->elt = (Elt *)malloc(sizeof(Elt));if (q->elt == NULL) return 1;*(q->elt) = *(p->elt); // copyElt(q->elt, p->elt);q->leg = sq;sq = q;if (c2->ultim == NULL) c2->ultim = q;

}c2->prim = q;return 0;

}


Q#9-10

int doi = 2, cinci = 5, sapte = 7, opt = 8;coadaVida(&a);insereaza(&a, &doi);insereaza(&a, &cinci);insereaza(&a, &sapte);insereaza(&a, &opt);revCopy(a, &b);


Analiza statica a programelor

analizatoarele clasice sunt simple si eficientedar descoper numai anomalii simple (de ex. variabile neinitializate)limitarea vine din lipsa de informatie privindintentia programatoruluila cealalta extrema, verificatoarele suntutilizate pentru a verifica daca un program implementeaza corect o specificatie; acesteasunt foarte complicate si greu de utilizat pentruprograme marila mijloc se gasesc

instrumente de analiza statica“model checker”eInterpretare abstracta


Splint

este un instrument de analiza staticaeste versiunea actuala a LCLint-ului (care extinde lint)face parte dintr-un proiect mai larg: LARCHmoduri de utilizare

adnotand fisierele sursa cu informatii privindintentia de utlizarescriind speificatiile in fisiere separate utilizand LCL (Larch interface Language for C)

poate fi downloadat de la adreselehttp://lclint.cs.virginia.edu/http://www.splint.org/


Splint

Probleme detectate de Splint:derefentierea pointerilor NULLutilizarea de memorie nedefinitanepotrivirea tipurilorviolarea principiului ascunderii informatieiutilizarea periculoasa de alias-urimodificarea variabilelor globale cu valoriinconsistente cu specificatiile din interfataprobleme de control a fluxului de calcul(cicluri infinite)depasirea dimensiunii bufferuluiimplementari de macrouri periculoaseviolari ale conventiilor de notarepersonalizate


Ex: derefentierea pointerilor NULL

vreo problema cu urmatorul cod?char firstChar1 (char *s){

return *s;}

codul adnotat pentru SPLINTchar firstChar1 (/*@null@*/ char *s){

return *s;} specifica faptul ca

parametrul poate fi siNULL


Ex: deferentierea pointerilor NULL

rezultatul analizarii codului cu SPLINT

D:\users\dlucanu\cursuri\ap\ex\splint>splint frstChar1.cSplint 3.1.1 --- 02 May 2003

frstChar1.c: (in function firstChar1)frstChar1.c:3:11: Dereference of possibly null pointer s: *s



O posibila remedierechar firstChar2 (/*@null@*/ char *s){

if (s == NULL) return '\0';return *s;

}



Finished checking --- no warnings



putem specifica ca totdeauna parametrul estenenul

char firstChar1 (/*@notnull@*/ char *s){

return *s;}



Finished checking --- no warnings



… dar atentie la apelarechar firstChar1 (/*@notnull@*/ char *s){

return *s;}

int main(void){

char *w = NULL, x;x = firstChar1(w);return 0;

}




D:\users\dlucanu\cursuri\ap\ex\splint>splint apelFrstChar1.cSplint 3.1.1 --- 02 May 2003

apelFrstChar1.c: (in function main)apelFrstChar1.c:9:18: Null storage w passed as non-null

param: firstChar1 (w)apelFrstChar1.c:8:13: Storage w becomes nullapelFrstChar1.c:1:6: Function exported but not used

outside apelFrstChar1:firstChar1

a doua avertizare poate fi eliminata declarandfirstChar1 ca fiind statica


Ex: Parametri nedefiniti

extern void setVal (int *x);extern int getVal (int *x);extern int mysteryVal (int *x);

int dumbfunc (int *x, int i){

if (i > 3)return *x;

else if (i > 1)return getVal (x);

else if (i == 0)return mysteryVal (x);

else{

setVal (x);return *x;

}}



nu stim rolul parametrilor functiilor declarateexterndin acest motiv nu putem sa analizam dacaapelul functiilor este corect semanticSPLINT permite precizarea roulului fiecaruiparametru



extern void setVal (/*@out@*/ int *x);extern int getVal (/*@in@*/ int *x);extern int mysteryVal (int *x);

int dumbfunc (/*@out@*/ int *x, int i){

if (i > 3)return *x;

else if (i > 1)return getVal (x);

else if (i == 0)return mysteryVal (x);

else{

setVal (x);return *x;

}}



D:\users\dlucanu\cursuri\ap\ex\splint>splint paramNedef.cSplint 3.1.1 --- 02 May 2003

paramNedef.c: (in function dumbfunc)paramNedef.c:10:13: Value *x used before definition

paramNedef.c:12:21: Passed storage x not completely defined (*x is undefined): getVal (x)

paramNedef.c:14:25: Passed storage x not completely defined (*x is undefined): mysteryVal (x)

Finished checking --- 3 code warnings


Ex: verificarea tipurilor (bool)

bool.h#ifndef BOOL_H#define BOOL_H#ifndef FALSE#define FALSE 0#endif#ifndef TRUE#define TRUE (!FALSE)#endif/* bool is a keyword in C++ *//*@-cppnames@*/typedef int bool;...



# include "bool.h"

int f (int i, char *s,bool b1, bool b2)

{if (i = 3)

return b1;if (!i || s)

return i;if (s)

return 7;if (b1 == b2)

return 3;return 2;

}



D:\users\dlucanu\cursuri\ap\ex\splint>splint bool.cSplint 3.1.1 --- 02 May 2003

bool.h:14:13: Datatype bool declared with inconsistent type: intload file standard.lcd: Specification of bool: booleanbool.c: (in function f)bool.c:6:7: Test expression for if is assignment expression: i = 3bool.c:6:7: Test expression for if not boolean, type int: i = 3bool.c:7:12: Return value type bool does not match declared

type int: b1. Types are incompatible.bool.c:8:8: Operand of ! is non-boolean (int): !ibool.c:8:13: Right operand of || is non-boolean (char *): !i || sbool.c:12:7: Use of == with boolean variables (risks inconsistency

because of multiple true values): b1 == b2The file bool.h (included in splint/lib) provides bool_equalfor safe bool comparisons. Finished checking --- 7 code warnings


Istoric: C

Parinti:BCPL (Basic Combined Programming Language ) , Martin Richards, la mijloculanilor 1960 in timpul vizitei la MITB, Ken Thompson, 1969

Proiectarea limbajului C: 1969-1973 1972 cel mai semnificativIn paralel cu dezvoltarea sistemului UNIX

1973-1980S-au adaugat tipurile: unsigned, long, union, enumStructurile au devenit “first-class objects”


Istoric: C

1977,1979 – s-a demonstrat portabilitateasistemului UNIX1978: B. W. Kernighan and D. M. Ritchie, The C Programming LanguageANSI C: 1989

Sintaxa pentru signatura functiilor a fostimprumutata din C++Alte imbunatatiri dar care au pastratcaracterul limbajului

ANSI-ISO standard: 1999


Istoric: C

Succesori: Concurrent C, Objective C, C*, C++, C#Critici:

Confuzia intre pointeri si tablouriNetipizatAtribuire intre intregi si pointeri

Operatorul de indirectareint *fp(); int (*pf)();int *(*pfp)();

Ostilitate fata de “garbage collection”automata


Istoric: C

De unde vine succesul?Succesul sistemului Unix (si apoi Linux)Simplu si relativ micPortabilitateIn acelasi timp “low-level” si “high-level”(independent de masina)stabil


ACM/A.M. Turing Award 1983: Dennis M. Ritchie

CitationFor their development of generic operating systems theory and specifically for the implementation of the UNIX operating system.


Brian Kernighan

Bell Labs

Documents

Curs 13: Agenda - profs.info.uaic.rodlucanu/cursuri/ap/resurse/curs13.pdf · Dorel Lucanu Algoritmica si programare Curs 13: Agenda continurea exemplului Convoi un exemplu de test