Što je greška segmentacije?

Greška segmentacije je računalna pogreška koja se javlja kada program pokuša pristupiti području memorije na nevažeći način. Te pogreške mogu biti pogreške čitanja, gdje se pokušava pročitati podaci koji nisu pravilno inicijalizirani, ili pogreške u pisanju, kada program pokušava upisati podatke na pogrešno mjesto u memoriji. U računalnom jeziku, pojam se često skraćuje na segfault. Budući da se segfaulti mogu pojaviti i pri čitanju i pisanju podataka, mogu se pojaviti u različitim kontekstima i s različitim specifičnim imenima, uključujući pogreške sabirnice, prekoračenja međuspremnika, greške stranica i kršenja pohrane.

Iako se pogreška segmentacije može stvoriti u nekim računalnim jezicima lakše od drugih, segfaulti nisu dio samih računalnih jezika. U teoriji, svaki računalni jezik može uzrokovati pogrešku u pisanju podataka koja uzrokuje segfault. Računalni jezici koji programeru omogućuju eksplicitno rukovanje memorijom, kao što je C++, omogućuju korisniku relativno lako uvođenje nenamjernih segfaulta uz loše programiranje. Jezici koji ne dopuštaju eksplicitno upravljanje memorijom, kao što je Java, rješavaju većinu problema s memorijom bez uplitanja programera, te stoga minimiziraju greške segmentacije ne dajući programeru način da namjerno pristupi područjima izvan dodijeljene memorije.

Načini na koje programer može stvoriti grešku segmentacije razlikuju se, ovisno o načinu na koji se podaci koriste. Postoje određene konstrukcije s kojima je lakše stvoriti ovu pogrešku. Jedan uobičajeni krivac za segfault je greška prelijevanja niza, u kojoj su specifični podaci sadržani u utorima unutar određene memorijske lokacije, ali programer pokušava pristupiti utoru koji ne postoji. Segfaults uzrokovane ovim situacijama često je teško ući u trag. Neki računalni jezici imaju provjeru granica, što predviđa ovu vrstu pogreške i neće dopustiti korisniku da pokuša pristupiti nevažećem utoru.

Manje uobičajen način na koji se mogu generirati segfaulti događa se kada dva računalna jezika međusobno prosljeđuju podatke koristeći proxy. U ovom kontekstu, grešku segmentacije je posebno teško dijagnosticirati jer nije uvijek jasno iz kojeg jezika ili sloja programskog koda dolazi do pogreške. Čak i ako jedan sloj ima implicitnu provjeru granica i ne dopušta segfaulte u 99.9% konteksta, može biti vrlo dugotrajan i zamoran posao utvrđivanje odakle dolazi pogreška.

Najbolji način da izbjegnete greške u segmentaciji je da budete vrlo oprezni s upravljanjem memorijom. Većina dobrih praksi programiranja preporučuje da korisnici eksplicitno oslobode svaki bajt memorije koji je ručno dodijeljen programu. To je često teško učiniti, ali ako to učinite ispravno, povećavaju se šanse programera za stvaranje robusnog programa bez grešaka.