64位开发中去除64位平台的内存错误

　　对新平台上应用程序的开发者来说，64位平台的稳定和可靠，是吸引他们的关键；而任何内存错误问题都会导致开发工作的失败，内存错误最棘手之处在于它是难以捉摸的，找出它们非常困难且要花费大量时间。内存错误不会在通常意义上的测试中暴露出来，正是因为它们潜在的有害性，所以在程序定型之前，去除所有的内存问题就显得非常必要了。

　　目前有一些强大的内存错误检测工具，它们可以在运行于双核心处理器的应用程序中，找出导致线程内存错误的原因；它可在传统测试技术找不出问题的地方，找出并修正那些难以捉摸、导致程序崩溃的"元凶"。错误检测工具可帮助你在发布程序之前，找出并修正那些C/C++内存错误，而在移植程序之前修正这些问题，可提高在新平台新架构上的程序质量，使移植过程更加流水线化，并且使老程序更加健壮可靠。

　　为何移植如此之难？

　　在向64位处理器或新硬件移植代码时产生的问题当中，大多数开发者是负有主要责任的。就此来说，代码在移植到新平台或新架构之上时，内存问题似乎也成倍增长了。

　　在过渡到64位架构时最基本的问题，就是对各种不同的int和指针在比特位长度上假定。在从long转换到int时，不管是赋值还是显式转换，都存在着一定的隐含限制。前者可能产生一个编译器警告，而后者可能被无声地接受，就此导致了运行时的各种错误。另一个问题就是int常量并不总是与int同样大小，这是混淆有符号和无符号常量的问题，同时，适当地使用有关的后缀可以减少此类问题的发生。

　　另一些问题的主要原因是各种指针类型的不匹配。举例来说，在多数64位架构上，指针类型不能再放入一个int中，而那些把指针值储存在int变量中的代码，此时当然就会出错了。

　　这些问题通常会在移植过程中暴露出来，因为移植从本质上来说是一种变体测试。当你在移植代码时，实际上是在创建一种"同等变体"（对原始代码的小幅改动，不会影响到测试的结果），而通过这些"同等变体"，可找出许多不常见的错误。在C/C++中，创建和运行"同等变体"，可揭示出以下问题：

　　1、缺少拷贝构造函数或错误的拷贝构造函数

　　2、缺少或不正确的构造函数

　　3、初始化代码的错误顺序

　　4、指针操作的问题

　　5、依赖未定义的行为，如求值的顺序

　　在准备移植应用程序时，有以下几个相关步骤

　　第1步、在移植之前，要保证原始代码中没有诸如内存崩溃、内存泄露等问题，找出指针类型和int错误的最有效的一个方法是，采用平衡变体测试，来达到运行时错误检测的目的。

　　变体测试最先是为解决无法计量测试的准确性问题而产生的，大致如下：假定已有了一个完美的测试方案，它已经覆盖了所有的可能性，再假定已有一个完美的程序通过了这个测试，接下来修改代码（称之为变异），在测试方案中运行这个"变异"后的程序（称之为变体），将会有两个可能的情况：

　　一是程序会受代码改变的影响，并且测试方案检测到了，在此假定测试方案是完美的，这意味着它可以检测一切改变。此时变体被称作"已死的变体"。

　　二是程序没受改变的影响，而测试方案也没有检测到这个变体。此时变体称作"同等变体"。

　　如果拿"已死变体"和已生成的变体作对比，就会发现这个比率要小于1，这个数字表示程序对代码改变有多敏感。事实上，完美的测试方案和完美的程序都不存在，这就说上面的两种情况可能会有一个发生。

　　程序受影响的结果因个体而异，如果测试方案不适当，将无法检测到。"已经变体"和"生成变体"的比率小于1同时也揭示了测试方案有多精确。

　　在实践中，往往无法区分测试方案不精确与同等变体之间的关系。由于缺乏其他的可能性，在此我们只好把"已死变体"对所有变体的比率，看成是测试方案的精确程度。

　　例1（test1.c）证实了以上的说法（此处所有的代码均在Linux下编译），test1.c用以下命令编译：

cc -o test1 test1.c. main(argc, argv) /* line 1 */ int argc; /* line 2 */ char *argv[]; /* line 3 */ { /* line 4 */ int c=0; /* line 5 */ /* line 6 */ if(atoi(argv[1]) < 3){ /* line 7 */ printf("Got less than 3/n"); /* line 8 */ if(atoi(argv[2]) > 5) /* line 9 */ c = 2; /* line 10 */ } /* line 11 */ else /* line 12 */ printf("Got more than 3/n"); /* line 13 */ exit(0); /* line 14 */ } /* line 15 */

　　例1：程序test1.c

　　这个简单的程序读取输入的参数，并打印出相关的信息。现在假定用一个测试方案来测试此程序：

Test Case 1: input 2 4 output Got less than 3 Test Case 2: input 4 4 output Got more than 3 Test Case 3: input 4 6 output Got more than 3 Test Case 4: input 2 6 output Got less than 3 Test Case 5: input 4 output Got more than 3

　　这个测试方案在业界是有一定代表性的，它进行正则测试，表示它将测试对所有正确的输入，程序是否有正确的输出，而忽视非法的输入。程序test1完全通过测试，但它也许隐藏着严重的错误。

　　现在，对程序进行"变体"，用以下简单的改变：

Mutant 1: change line 9 to the form if(atoi(argv[2]) <= 5) Mutant 2: change line 7 to the form if(atoi(argv[1]) >= 3) Mutant 3: change line 5 to the form int c=3;

　　如果在测试方案中运行此修改后的程序，Mutants 1和3完全通过测试，而Mutant 2则无法通过。