Эффект последней строки, или К чему приводит копипаст

Рассказывает автор блога HOW NOT TO CODE

Я повидал много ошибок, связанных с методом «Копировать-вставить», и из всех них извлек один вывод: в большинстве случаев ошибка допускается в последнем копипастном фрагменте. Я ни разу не видел описания этого феномена в книгах и поэтому дал ему название сам — «эффект последней строки».

Введение

В процессе анализа всевозможных проектов найденные там баги я сохранял вместе с фрагментами кода в специальной базе. На нее может взглянуть любой желающий вот здесь.

Эта база по-своему уникальна. В ней содержится около 1500 всевозможных ошибок, которые могут стать хорошим уроком для начинающих программистов.

Я не проводил особо сложного анализа этих материалов, однако один паттерн ошибок просматривается настолько четко, что я не могу о нем не рассказать. В своих статьях я всегда повторяю: «Последнюю строку кода нужно печатать». Сейчас я объясню, почему.

Эффект последней строчки

При написании кода программистам часто приходится писать серии одинаковых конструкций. Писать почти одно и то же несколько раз подряд утомительно и неэффективно. Именно потому люди и используют метод копирования-вставки: фрагмент кода копируется и вставляется несколько раз подряд, а потом немного редактируется. Любой понимает опасности этого метода: легко можно забыть внести нужные изменения, что повлечет за собой ошибку. К сожалению, вменяемой альтернативы этому методу в таком случае я не знаю.

Теперь поговорим о закономерности, которую я обнаружил. Я обратил внимание на то, что большинство ошибок допускается в последнем скопированном и вставленном участке кода.

Вот простой пример:

			inline Vector3int32& operator+=(const Vector3int32& other) {
  x += other.x;
  y += other.y;
  z += other.y;.
  return *this;
}
		

Обратите внимания на строчку z += other.y;. Программист забыл исправить y на z.

Можно подумать, что это искусственный пример, но нет. Я взял его из реального приложения. В этой статье я собираюсь доказать, что на самом деле это очень распространенная и важная ошибка. Программисты чаще всего ошибаются в самом конце последовательности однотипных действий.

Где-то я слышал, что альпинисты часто срываются на последних десятках метров своего восхождения. Не потому, что они устали: они просто слишком обрадованы тем, что вершина почти достигнута — они уже чувствуют сладкий вкус победы, теряют концентрацию и совершают фатальную ошибку. Я думаю, что с программистами случается примерно то же самое.

Вот еще примеры.

Пролистывая свою базу багов, я нашел 84 фрагмента кода, ошибки в которых вызваны многострадальным копипастом. Из них в 41 фрагменте ошибки содержатся где-то в середине блока скопированных и вставленных строк:

			strncmp(argv[argidx], "CAT=", 4) &&
strncmp(argv[argidx], "DECOY=", 6) &&
strncmp(argv[argidx], "THREADS=", 6) &&
strncmp(argv[argidx], "MINPROB=", 8)) {
		

Длина строки "THREADS=" равна 8, а не 6.

В остальных 43 случаях ошибки находились в последней строке.

Да, число 43 выглядит не слишком большим в сравнении с 41. Но тут важно учитывать: однородных блоков много. Во всем 41 случае они могут находиться в первом, втором, пятом или десятом блоке. Получается, что мы получаем относительно равномерное распределение ошибок по всей длине блока и резкий пик в конце.

Допустим, что длина нашего однородного блока равна 5. Получается, что в первых четырех блоках будет 41 ошибка — в среднем по 10 на блок. И только на один последний блок придется 43 ошибки!

Итак, какую закономерность мы вывели:

Вероятность совершить ошибку в последнем блоке в 4 раза больше, чем в любом из предыдущих.

Я не раздуваю из этого грандиозных выводов. Это просто очень интересное наблюдение, о котором следует знать по практическим причинам — во время копипаста последней строки нужно быть максимально внимательным.

Примеры

Теперь осталось только доказать вам, что эти выводы — не просто мое заблуждение, а настоящая тенденция. Чтобы подтвердить свою позицию, представлю вам немного примеров. Конечно, не все — только самые простые или наиболее характерные.

Source Engine SDK

			inline void Init( float ix=0, float iy=0,
                  float iz=0, float iw = 0 ) 
{
  SetX( ix );
  SetY( iy );
  SetZ( iz );
  SetZ( iw );
}
		

В конце должна была быть вызвана функция SetW().

Chromium

			if (access & FILE_WRITE_ATTRIBUTES)
  output.append(ASCIIToUTF16("\tFILE_WRITE_ATTRIBUTES\n"));
if (access & FILE_WRITE_DATA)
  output.append(ASCIIToUTF16("\tFILE_WRITE_DATA\n"));
if (access & FILE_WRITE_EA)
  output.append(ASCIIToUTF16("\tFILE_WRITE_EA\n"));
if (access & FILE_WRITE_EA)
  output.append(ASCIIToUTF16("\tFILE_WRITE_EA\n"));
break;
		

Последний блок идентичен предпоследнему.

Multi Theft Auto

			class CWaterPolySAInterface
{
public:
    WORD m_wVertexIDs[3];
};
CWaterPoly* CWaterManagerSA::CreateQuad (....)
{
  ....
  pInterface->m_wVertexIDs [ 0 ] = pV1->GetID ();
  pInterface->m_wVertexIDs [ 1 ] = pV2->GetID ();
  pInterface->m_wVertexIDs [ 2 ] = pV3->GetID ();
  pInterface->m_wVertexIDs [ 3 ] = pV4->GetID ();
  ....
}
		

Последняя строка была вставлена чисто механически — в этом блоке должно было быть только 3 строчки.

Source Engine SDK

			intens.x=OrSIMD(AndSIMD(BackgroundColor.x,no_hit_mask),
                AndNotSIMD(no_hit_mask,intens.x));
intens.y=OrSIMD(AndSIMD(BackgroundColor.y,no_hit_mask),
                AndNotSIMD(no_hit_mask,intens.y));
intens.z=OrSIMD(AndSIMD(BackgroundColor.y,no_hit_mask),
                AndNotSIMD(no_hit_mask,intens.z));
		

Программист забыл в конце заменить BackgroundColor.y на BackgroundColor.z.

Trans-Proteomic Pipeline

			Trans-Proteomic Pipeline

void setPepMaxProb(....)
{  
  ....
  double max4 = 0.0;
  double max5 = 0.0;
  double max6 = 0.0;
  double max7 = 0.0;
  ....
  if ( pep3 ) { ... if ( use_joint_probs && prob > max3 ) ... }
  ....
  if ( pep4 ) { ... if ( use_joint_probs && prob > max4 ) ... }
  ....
  if ( pep5 ) { ... if ( use_joint_probs && prob > max5 ) ... }
  ....
  if ( pep6 ) { ... if ( use_joint_probs && prob > max6 ) ... }
  ....
  if ( pep7 ) { ... if ( use_joint_probs && prob > max6 ) ... }
  ....
}
		

В последнем условии программист забыл заменить prob > max6 на prob > max7.

SeqAn

			inline typename Value<Pipe>::Type const & operator*() {
  tmp.i1 = *in.in1;
  tmp.i2 = *in.in2;
  tmp.i3 = *in.in2;
  return tmp;
}
		

ReactOS

			const int istride = sizeof(tmp[0]) / sizeof(tmp[0][0][0]);
const int jstride = sizeof(tmp[0][0]) / sizeof(tmp[0][0][0]);
const int mistride = sizeof(mag[0]) / sizeof(mag[0][0]);
const int mjstride = sizeof(mag[0][0]) / sizeof(mag[0][0]);
		

Переменная mjstride окажется всегда равной 1. Вот как должна была выглядеть последняя строчка:

			const int mjstride = sizeof(mag[0][0]) / sizeof(mag[0][0][0]);
		

Mozilla Firefox

			if (protocol.EqualsIgnoreCase("http") ||
    protocol.EqualsIgnoreCase("https") ||
    protocol.EqualsIgnoreCase("news") ||
    protocol.EqualsIgnoreCase("ftp") ||          <<<---
    protocol.EqualsIgnoreCase("file") ||
    protocol.EqualsIgnoreCase("javascript") ||
    protocol.EqualsIgnoreCase("ftp")) {          <<<---
		

Строка с ftp в конце лишняя — она уже повторялась выше.

Quake-III-Arena

			if (fabs(dir[0]) > test->radius ||
    fabs(dir[1]) > test->radius ||
    fabs(dir[1]) > test->radius)
		

В последней строке должно быть dir[2].

Clang

			return (ContainerBegLine <= ContaineeBegLine &&
        ContainerEndLine >= ContaineeEndLine &&
        (ContainerBegLine != ContaineeBegLine ||
         SM.getExpansionColumnNumber(ContainerRBeg) <=
         SM.getExpansionColumnNumber(ContaineeRBeg)) &&
        (ContainerEndLine != ContaineeEndLine ||
         SM.getExpansionColumnNumber(ContainerREnd) >=
         SM.getExpansionColumnNumber(ContainerREnd)));
		

В самом конце блока выражение SM.getExpansionColumnNumber(ContainerREnd) сравнивается с самим собой.

Выводы

Из этой статьи вы узнали, в чем опасность метода копипаста — ошибка чаще всего совершается в самом конце. Я думаю, причина этого кроется в человеческой психологии, а не профессиональных навыках. То, что вы увидели выше, написали не новички, а высокопрофессиональные разработчики проектов вроде Clang или Qt.

Надеюсь, мои наблюдения пригодятся вам и помогут снизить число багов, пополняющих мою коллекцию.