Les conversions silencieuses de C, et quand elles ne le sont pas

Exercice · niveau 2 · informatique (MP2I/MPI), chapitre 4 — Discipline de programmation, validation et test

Énoncé

Le chapitre affirme que ces trois lignes sont acceptées en C. Les compiler avec gcc -Wall -Wextra -std=c99, exécuter, puis recommencer avec les mêmes conversions faites depuis des variables. Que constate-t-on ?


int n = 3.9;
char c = 300;
int* p = (int*) &c;

Corrigé

Depuis des constantes littérales, le compilateur parle :


warning: implicit conversion from 'double' to 'int' changes value
         from 3.9 to 3 [-Wliteral-conversion]
warning: implicit conversion from 'int' to 'char' changes value
         from 300 to 44 [-Wconstant-conversion]
--- execution ---
n = 3, c = 44, *p = 812

Les valeurs sont celles qu'annonce le cours : $3, 9$ tronqué à $3$ , et $300$ ramené à $44$ (car $300 - 256 = 44$ ). La troisième ligne, elle, ne produit aucun avertissement : le transtypage explicite est une affirmation du programmeur, et le compilateur la croit. Elle lit quatre octets là où il n'y en a qu'un — la valeur $812$ obtenue ici n'a aucun sens et changera d'une exécution à l'autre.

Depuis des variables, le silence revient :


int lire(void) { return 300; }
int v = lire();
char c = v;            /* la MEME conversion */
double d = 3.9;
int n = d;             /* la MEME conversion */


gcc -Wall -Wextra          : aucun avertissement, c = 44, n = 3
gcc -Wall -Wextra -Wconversion :
  warning: implicit conversion loses integer precision: 'int' to 'char'
  warning: implicit conversion turns floating-point number into integer

Ce que l'exercice corrige. Dire que C convertit « en silence » est trop rapide : sur une constante, le compilateur sait calculer la perte et la signale. Sur une valeur calculée, il ne peut plus rien dire sans l'option -Wconversion, qui n'est activée ni par -Wall ni par -Wextra. Or, dans un programme réel, les conversions dangereuses portent presque toujours sur des valeurs calculées.

En pratique — Les trois options qui devraient toujours être là


gcc -Wall -Wextra -Wconversion -std=c99 -fsanitize=address,undefined

-Wconversion attrape les conversions avec perte, et -fsanitize instrumente le programme pour qu'il s'arrête à l'endroit exact d'un débordement de tampon ou d'un comportement indéfini. Ce n'est pas de la superstition : ce sont les seuls outils qui rendent à C une partie des garanties qu'OCaml donne gratuitement. Le chapitre chap:langage-c les emploie déjà pour les fautes de mémoire.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.