آموزش زبان سی سی، سی‌پلاس‌پلاس و سی‌شارپ

۰۱ تعریف‌نشده یعنی هیچ قولی نیست

این کلمه در سی معنای دقیقی دارد و با «نامشخص» یکی نیست. رفتار تعریف‌نشده یعنی استاندارد هیچ چیزی درباره برنامه شما نمی‌گوید، نه فقط درباره آن یک عبارت. برنامه می‌تواند جواب درست بدهد، جواب غلط بدهد، یا بخشی از کد را که به آن سطر مربوط بود کلا حذف کند.

چهار موردی که بیشتر از همه پیش می‌آیند: سرریز عدد صحیح علامت‌دار، خواندن از حافظه‌ای که آزاد شده، خواندن بیرون از مرز آرایه، و استفاده از متغیر مقداردهی‌نشده. هیچ‌کدام هنگام کامپایل خطا نمی‌دهند و هیچ‌کدام تضمین نمی‌کنند که هنگام اجرا هم خطا بدهند. همین است که سی را از زبان‌هایی که در همان لحظه می‌ایستند جدا می‌کند: ترجمه پیش از اجرا، یا خواندن سطر به سطر در حین کار.

۰۲ سی چه چیزی را واقعا تضمین می‌کند

اندازه هیچ نوعی تضمین‌شده نیست جز اینکه char یک بایت است و بقیه ترتیب حداقلی دارند. اگر اندازه دقیق می‌خواهید، نوع‌های عرض ثابت را از کتابخانه استاندارد بگیرید و اندازه را حدس نزنید؛ کدی که فرض می‌کند یک عدد صحیح چهار بایت است، روی سکوی دیگر بی‌صدا عوض می‌شود.

و رشته در سی یعنی آرایه‌ای از بایت که با بایت صفر تمام می‌شود. طولش هیچ‌جا ذخیره نشده، پس گرفتن طول یعنی خواندن تا رسیدن به آن بایت. همین یک تصمیم طراحی، منشا بخش بزرگی از خرابی‌های امنیتی چهل سال گذشته است، و دلیلش هم این است که هیچ چیزی جلوی نوشتن بعد از انتهای بافر را نمی‌گیرد.

۰۳ جایی که کار گیر می‌کند، آموزش با نسخه‌های خیلی قدیمی است

در بسیاری از درس‌های فارسی، سی هنوز با کامپایلرهای دهه نود و روی محیط‌های شبیه‌سازی‌شده آموزش داده می‌شود، با هدرهایی که استاندارد نیستند و توابعی که سال‌هاست منسوخ‌اند. نتیجه‌اش این است که کسی که در دانشگاه سی خوانده، کدی می‌نویسد که روی یک کامپایلر امروزی ده هشدار می‌دهد و همان هشدارها را هم ندیده. اولین کاری که ارزشش را دارد این است که هشدارها را روشن و به خطا تبدیل کنید؛ بیشتر چیزهایی که این صفحه درباره‌شان حرف زد، با همان پرچم پیش از اجرا گفته می‌شوند.

۰۴ ابزار، و سالی که این حرف درست است

در سال ۲۰۲۶ روی یک مک به‌روز، clang همان Apple clang 21.0.0 است و رایگان همراه ابزارهای خط فرمان اکسکد می‌آید؛ سال‌ها پیش جای gcc را به‌عنوان کامپایلر سیستم گرفت. دو ابزاری که واقعا رفتار تعریف‌نشده را پیدا می‌کنند، ضدعفونی‌کننده آدرس و ضدعفونی‌کننده رفتار تعریف‌نشده‌اند: با یک پرچم هنگام ساخت روشن می‌شوند، برنامه را کندتر می‌کنند، و در لحظه وقوع خطا با پیام دقیق می‌ایستند. هر دو همراه خود کامپایلر می‌آیند و به شبکه نیازی ندارند.

پرسش بعدی این است که آن حافظه‌ای که آزاد شده و دوباره خوانده می‌شود دقیقا کجاست و چه کسی صاحبش است، که آدرس، تخصیص، و خطاهایی که می‌سازند است. و زبانی که همین کلاس خطاها را در زمان کامپایل رد می‌کند در ایمنی حافظه، بدون جمع‌کننده زباله است.