Neinicializovaná proměnná - Uninitialized variable

v výpočetní, an neinicializovaná proměnná je proměnná který je deklarován, ale není před použitím nastaven na určitou známou hodnotu. Bude mít nějaký hodnotu, ale ne předvídatelnou. Jedná se o programovací chybu a běžný zdroj hmyz v softwaru.

Příklad jazyka C.

Společným předpokladem začínajících programátorů je, že všechny proměnné jsou při deklaraci nastaveny na známou hodnotu, například nulu. I když to platí pro mnoho jazyků, neplatí to pro všechny jazyky, a tak zde existuje potenciál pro chyby. Jazyky jako C použití zásobník prostor pro proměnné a soubor proměnných přidělených podprogramu je znám jako a rám zásobníku. I když počítač vyčlení příslušné množství prostoru pro rám zásobníku, obvykle tak učiní jednoduše úpravou hodnoty zásobník ukazatel a nenastavuje Paměť do jakéhokoli nového stavu (obvykle z důvodu efektivity). Proto se jakýkoli obsah této paměti v té době objeví jako počáteční hodnoty proměnných, které tyto adresy zabírají.

Zde je jednoduchý příklad v jazyce C:

prázdnota počet( prázdnota ){    int k, i;        pro (i = 0; i < 10; i++)    {        k = k + 1;    }        printf("% d", k);}

Konečná hodnota k není definováno. Odpověď, že musí být 10, předpokládá, že to začalo na nule, což může, ale nemusí být pravda. Všimněte si, že v příkladu je proměnná i je inicializován na nulu první klauzulí pro prohlášení.

Dalším příkladem může být jednání struktury. V níže uvedeném fragmentu kódu máme strukturovaný student který obsahuje některé proměnné popisující informace o studentovi. Funkce register_student propouští paměť, protože nedokáže plně inicializovat členy strukturovat studenta nový_student. Pokud se podíváme blíže, na začátku stáří, semestr a studentské číslo jsou inicializovány. Ale inicializace jméno a příjmení členové jsou nesprávní. Je to proto, že pokud délka jméno a příjmení pole znaků jsou menší než 16 bajtů během strcpy, nepodaří se nám plně inicializovat celých 16 bajtů paměti vyhrazených pro každého z těchto členů. Proto poté memcpy ()Výslednou strukturu výstup, propustíme volajícímu nějakou paměť zásobníku.

struktur student {    nepodepsaný int stáří;    nepodepsaný int semestr;    char jméno[16];    char příjmení[16];    nepodepsaný int studentské číslo;};int register_student(struktur student *výstup, int stáří, char *jméno, char *příjmení){    // Pokud je některý z těchto ukazatelů Null, selžeme.    -li (!výstup || !jméno || !příjmení)    {        printf("Chyba! n");        vrátit se -1;    }    // Zajistíme, aby délka řetězců byla menší než 16 bajtů (včetně nulového bajtu)    // aby nedošlo k přetečení    -li (strlen(jméno) > 15 ||  strlen(příjmení) > 15) {      printf("jméno a příjmení nesmí být delší než 16 znaků! n");      vrátit se -1;    }    // Inicializace členů    struktur student nový student;    nový student.stáří = stáří;    nový student.semestr = 1;    nový student.studentské číslo = get_new_student_number();        strcpy(nový student.jméno, jméno);    strcpy(nový student.příjmení, příjmení);    // kopírování výsledku na výstup    memcpy(výstup, &nový student, velikost(struktur student));    vrátit se 0;}

V každém případě, i když proměnná je implicitně inicializováno na a výchozí hodnota jako 0, to obvykle není opravit hodnota. Inicializováno neznamená správné, pokud je hodnota výchozí. (Výchozí inicializace na 0 je však správný postup pro ukazatele a pole ukazatelů, protože je činí neplatnými, než jsou skutečně inicializovány na svou správnou hodnotu.) V jazyce C jsou proměnné se statickým trváním úložiště, které nejsou explicitně inicializovány, nula (nebo null, pro ukazatele).^[1]

Nejen, že neinicializované proměnné jsou častou příčinou chyb, ale tento druh chyb je obzvláště závažný, protože nemusí být reprodukovatelný: například proměnná může zůstat neinicializována pouze v některých větev programu. V některých případech mohou dokonce projít programy s neinicializovanými proměnnými softwarové testy.

Dopady

Neinicializované proměnné jsou silné chyby, protože je lze v závislosti na případu zneužít k úniku libovolné paměti nebo k dosažení libovolného přepsání paměti nebo k získání spuštění kódu. Při využívání softwaru, který využívá randomizace rozvržení adresního prostoru, je často nutné znát základní adresa softwaru v paměti. Využití neinicializované proměnné takovým způsobem, aby přinutil software k úniku ukazatele z jeho adresní prostor lze použít k obejití ASLR.

Použít v jazycích

Neinicializované proměnné představují konkrétní problém v jazycích, jako jsou assembler, C a C ++, pro které jsou určeny programování systémů. Vývoj těchto jazyků zahrnoval filozofii designu, ve které byly konflikty mezi výkonem a bezpečností obecně řešeny ve prospěch výkonu. Programátor dostal břemeno vědomi si nebezpečných problémů, jako jsou neinicializované proměnné.

V jiných jazycích jsou proměnné při vytváření často inicializovány na známé hodnoty. Mezi příklady patří:

• VHDL inicializuje všechny standardní proměnné na speciální hodnotu „U“. Používá se v simulaci k ladění, aby uživatel věděl, kdy je mi to jedno počáteční hodnoty prostřednictvím vícehodnotová logika, ovlivnit výstup.
• Jáva nemá neinicializované proměnné. Pole tříd a objektů, které nemají explicitní inicializátor a prvky polí, se automaticky inicializují s výchozí hodnotou pro jejich typ (false pro boolean, 0 pro všechny číselné typy, null pro všechny referenční typy).^[2] Místní proměnné v Javě musí být definitivně přiřazeny před jejich přístupem, jinak se jedná o chybu kompilace.
• Krajta inicializuje lokální proměnné na NULA (odlišný od Žádný) a vyvolává UnboundLocalError když je k takové proměnné přistupováno před (znovu) inicializací na platnou hodnotu.
• D inicializuje všechny proměnné, pokud to programátor výslovně neurčí.

I v jazycích, kde jsou povoleny neinicializované proměnné, mnoho překladače se pokusí identifikovat použití neinicializovaných proměnných a nahlásit je jako chyby při kompilaci.

Viz také

• Inicializace (programování)

Reference

Další čtení

• CWE-457 Použití neinicializované proměnné [1].