Какие ошибки могут вызывать падение приложения, написанного на C

У вас есть исходный код приложения, которое аварийно завершается после запуска. После десяти запусков в отладчике вы обнаруживаете, что каждый раз программа падает в разных местах. Приложение однопоточное и использует только стандартную библиотеку С. Какие ошибки могут вызвать падение приложения? Как вы проверите каждую?

Вопрос в значительной степени зависит от типа диагностируемого приложения. Однако мы можем привести некоторые общие причины случайных отказов.

1. «Случайная» переменная: приложение может использовать некоторое «случайное» значение или переменную-компонент, которая не имеет конкретного точного значения. Примеры: ввод данных пользователем, случайное число, сгенерированное программой, время суток и т.д.
2. Неинициализированная переменная: приложение может использовать неинициализированную переменную, которая в некоторых языках программирования по умолчанию может принимать любое значение. Таким образом, код может каждый раз выполняется по-разному.
3. Утечка памяти: программа, возможно, исчерпала все ресурсы. Другие причины носят случайный характер и зависят от количества запущенных в определенное время процессов. Сюда же можно отнести переполнение кучи или повреждение данных в стеке.
4. Внешние причины: программа может зависеть от другого приложения, машины или ресурса. Если таких связей много, программа может «упасть» в любой момент.

Чтобы найти проблему, нужно максимально изучить приложение. Кто его запускает? Что делают пользователи? Что делает само приложение?

Хотя приложение падает не в каком-то конкретном месте, возможно, само падение связано с конкретными компонентами или сценариями. Например, приложение может оставаться работоспособным в момент запуска, а сбой происходит только после загрузки файла. Или же сбой происходит в зоне ответственности компонентов низкого уровня, например при файловом вводе-выводе.

Можно делать выборочное тестирование. Закройте все остальные приложения. Очень внимательно отслеживайте все свободные ресурсы. Если есть возможность отключить части программы, сделайте это. Запустите программу на другой машине и посмотрите, возникнет ли эта ошибка. Чем больше мы можем изменить, тем легче найти проблему.

Кроме того, можно использовать специальные инструменты проверки специфических ситуаций. Например, чтобы исследовать причину появления ошибок 2-го типа, можно использовать отладчики, проверяющие неинициализированные переменные. Подобные задачи позволяют вам продемонстрировать не только умственные способности, но и стиль вашей работы. Вы постоянно перескакиваете с одного на другое и выдвигаете случайные предположения? Или вы подходите к решению задачи логически? Хотелось бы надеяться на последнее.

Разбор взят из книги Гейл Л. Макдауэлл «Cracking the Coding Interview» (есть в переводе).