Mikä on segmentointivika?

Segmentointivika on tietokonevirhe, joka ilmenee, kun ohjelma yrittää käyttää muistialuetta virheellisellä tavalla. Nämä virheet voivat olla lukuvirheitä, joissa yritetään lukea tietoja, joita ei ole alustettu oikein, tai kirjoittaa virheitä, kun ohjelma yrittää kirjoittaa tietoja väärään paikkaan muistissa. Tietokonekielellä termi lyhennetään usein segfaultiksi. Koska segfaultteja voi esiintyä sekä tietojen lukemisessa että kirjoittamisessa, niitä voi esiintyä monissa yhteyksissä ja eri nimillä, kuten väylävirheillä, puskurin ylivuotoilla, sivuvirheillä ja tallennusloukkauksilla.

Vaikka segmentointivirhe voidaan luoda joillakin tietokoneen kielillä helpommin kuin toiset, segfaultit eivät ole osa tietokoneen kieliä. Teoriassa mikä tahansa tietokoneen kieli voi aiheuttaa datakirjoitusvirheen, joka synnyttää segmentin. Tietokoneen kielet, joiden avulla ohjelmoija voi käsitellä nimenomaisesti muistia, kuten C ++, antavat käyttäjälle mahdollisuuden ottaa käyttöön tahattomia segfaultteja suhteellisen helposti huonolla ohjelmoinnilla. Kielet, jotka eivät salli nimenomaista muistinhallintaa, kuten Java, käsittelevät useimpia muistiongelmia ilman ohjelmoijan häiriöitä ja minimoivat siksi segmentointivirheet antamatta ohjelmoijalle mitään mahdollisuutta käyttää tarkoituksellisesti alueita varatun muistin ulkopuolella.

Tapa, jolla ohjelmoija voi luoda segmentointivirheen, vaihtelee sen mukaan, miten tietoja käytetään. On tiettyjä rakenteita, joilla on helpompi luoda tämä virhe. Yksi yleinen syyllinen segmenttiin on taulukon ylivuoto -virhe, jossa tietyt tiedot sisältyvät tietyn muistipaikan korttipaikkoihin, mutta ohjelmoija yrittää päästä paikkaan, jota ei ole olemassa. Näiden tilanteiden synnyttämiä segfaultteja on usein vaikea jäljittää. Joillakin tietokoneen kielillä on rajojen tarkistus, joka ennakoi tämän tyyppistä virhettä eikä anna käyttäjän yrittää käyttää virheellistä paikkaa.

Vähemmän yleinen tapa luoda segfaultteja tapahtuu, kun kaksi tietokonekieltä välittää tietoja keskenään välityspalvelimen avulla. Tässä yhteydessä segmentointivika on erityisen vaikea diagnosoida, koska ei aina ole selvää, mistä kielestä tai ohjelmointikoodikerroksesta virhe tulee. Vaikka yhdellä kerroksella on implisiittinen rajojen tarkistus eikä se salli segfaults-toimintoja 99.9%: ssa yhteyksistä, voi olla erittäin aikaa vievää ja työlästä selvittää, mistä virhe tuli.

Paras tapa välttää segmentointivirheet on olla erittäin varovainen muistinhallinnan kanssa. Useimmat hyvät ohjelmointikäytännöt suosittelevat, että käyttäjät vapauttavat nimenomaisesti kaikki ohjelmassa manuaalisesti varatut muistit. Tämä on usein vaikeaa, mutta oikein tekeminen lisää ohjelmoijan mahdollisuuksia luoda vankka, virheetön ohjelma.