测试 C、Python、Java 等 16 种编程语言的 Hello World:7 种存在 Bug?

翻译 | 张洁

Hello World 可能是最简单的计算机入门程序。几十年来,许多人在开始使用新的编程语言时,编写的第一个程序通常是 Hello World。

这不起眼的入门程序没有 Bug,对吗?

图片来自 sunfishcode 的博客

 

毕竟,Hello World 程序只做一件事。怎么会有 Bug?

万万没想到,有开发者在好奇心驱动下,测试了 16 种常用的语言后,竟然在里面检测出了 7 种编程语言的 Hello World 带有 Bug。

以 C 语言中的 Hello World 程序为例

首先,以 C 语言为例来测试。事实上,用 C 语言写 Hello World 有很多不同的版本,如维基百科搜索显示的版本、《C 程序设计语言》(也简称 K&R)一书中的 Hello World,甚至还有从 1974 年贝尔实验室备忘录中引入的最古老的 C 语言 Hello World 程序。
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这是 “ANSI C “(美国国家标准协会和国际标准化组织对 C 语言发布的标准)中的 Hello World 程序写法:

对于业界而言,这应该是最标准 C 语言 Hello World 的版本。

它使用“(void)”来显示 main 是一种新型声明方式。这个版本使用 EXIT_SUCCESS 返回值来表示成功,而不是使用 0。根据 C 语言标准,这其实没有必要,不过在此我们也不做更改了。除此之外,它还使用了适当的头文件声明了 puts 函数。

这个版本试图把所有的步骤都做到完美。

然而,它里面还是有一个 Bug。

C 语言中的 Bug 从何而来?
Linux 有一个有趣的设备文件,叫做“/dev/full”,跟“/dev/null”(程序员群体中行话叫做黑洞,即丢弃一切写入其中的数据,读取它会立即得到一个 EOF)非常像,但是当你将数据写入到“/dev/full”时,该文件不会扔掉数据,而会出现错误。它的作用就像是文件系统中一个刚刚用完空间的文件:

因此用这个文件可以用来测试程序是否正确处理 I/O 错误。创建没有剩余空间的实际文件系统或实际发生故障的磁盘很不方便,但要求程序将其输出写入“/dev/full”文件中,看看会发生什么吧。

所以让我们测试一下上面的 C 语言示例:

与我们在上面的 shell 脚本中使用 echo 时不同,在这里,我们没有得到任何输出的内容,返回值为 0。这意味着 Hello World 程序执行成功了。

然而,它实际上并没有成功。我们可以使用 strace 进行确认:

操作系统提示了 “No space”错误。但是,程序还是成功执行了,并返回值为 0,这以为系统认为这一段代码是成功的。显而易见,这是一个 Bug!

那么,这个 Bug 有多严重呢?

可以说,Hello World 不应该作为标准的测试代码,因为它并不是绝对的安全。

此话应该从何说起?想必很多程序员在初次学习编程的时候,大多数会用 Hello World 程序来试一下。这也导致了 Hello World 常被开发者用来检测程序的标准输出,但是因为此时 Hello World 程序存在 Bug,所以 prints 的标准输出往往可能会被重定向到另一个文件。

譬如,现实世界中,如果文件占用了全部的空间。此时用 Hello World 程序来检测,最终并没有检测任何问题,那么该代码的父进程将不知道子进程失败了,会继续运行,即使系统期望产生的输出内容已经悄悄地丢失了数据,但程序还是像什么都没有发生一样。

举个例子,编写一个程序,其中主要是 prints 一个 yaml 文件到标准输出。如果标准输出的空间用完了,输出可能会在某个任意的点被截断,尽管它仍是有效的 yaml。所以我们期望程序能够检测并报告这种情况。

7 种主流语言常见的 Hello World 程序都有 Bug?
除了 C 语言之外,Python 告诉我们“Bug 不应该被无声地忽视”,下面是 Python 2 的测试示例:
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它确实向 stderr 输出了一条信息,并且还是一条令人困惑的信息。然而,它也返回了 0,这意味着它在告诉运行它的人,它成功退出了。

幸运的是,Python 3 正确地报告了错误,而且还显示了一个更漂亮的错误信息。

另外,我也还是使用普通教程网站上的 Hello World 程序,尝试了其他几种编程语言,以下是测试结果:

原文链接:Bugs in Hello World · sunfishcode’s blog

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