[Open source, Программирование, Совершенный код, C++] Исследование COVID-19 и неинициализированная переменная
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Существует открытый проект COVID-19 CovidSim Model, написанный на языке C++. Существует статический анализатор кода PVS-Studio, который умеет хорошо находить ошибки. Однажды они встретились. Познайте хрупкость алгоритмов математического моделирования и почему нужно прикладывать максимум усилий к качеству программного кода.
На днях мне понадобилось кое-что найти на GitHub, что является началом этой маленькой истории. Изучая результаты поиска, я случайно набрёл на проект COVID-19 CovidSim Model. Недолго думая, я решил проверить его с помощью анализатора PVS-Studio.
Проект оказался совсем крошечным. В нём всего 13 000 строк кода, если не считать пустые строки и комментарии. И ошибок там тоже почти нет. Но одна ошибка настолько проста и красива, что я не могу пройти мимо!
void CalcLikelihood(int run, std::string const& DataFile,
std::string const& OutFileBase)
{
....
double m = Data[row][col]; // numerator
double N = Data[row][col + 1]; // denominator
double ModelValue;
// loop over all days of infection up to day of sample
for (int k = offset; k < day; k++)
{
// add P1 to P2 to prevent degeneracy
double prob_seroconvert = P.SeroConvMaxSens *
(1.0 - 0.5 * ((exp(-((double)(_I64(day) - k)) * P.SeroConvP1) + 1.0) *
exp(-((double)(_I64(day) - k)) * P.SeroConvP2)));
ModelValue += c * TimeSeries[k - offset].incI * prob_seroconvert;
}
ModelValue += c * TimeSeries[day - offset].S * (1.0 - P.SeroConvSpec);
ModelValue /= ((double)P.PopSize);
// subtract saturated likelihood
LL += m * log((ModelValue + 1e-20) / (m / N + 1e-20)) +
(N - m) * log((1.0 - ModelValue + 1e-20) / (1.0 - m / N + 1e-20));
....
}
Серьёзный научный код. Что-то считается. Формулы. Выглядит всё умно и обстоятельно.
Вот только все эти вычисления разбиваются о человеческую невнимательность. Хорошо, что на помощь может прийти анализатор кода PVS-Studio и указать на баг: V614 [CWE-457] Uninitialized variable 'ModelValue' used. CovidSim.cpp 5412
И действительно, посмотрим внимательнее на это:
double ModelValue;
for (int k = offset; k < day; k++)
{
double prob_seroconvert = ....;
ModelValue += c * TimeSeries[k - offset].incI * prob_seroconvert;
}
Перед нами простая и одновременно страшная ошибка: неинициализированная переменная. Этот алгоритм может насчитать всё что угодно.
Собственно, на этом всё. Пояснять тут нечего. Остаётся только вновь напомнить, что разработчики научных библиотек и научных приложений должны прикладывать дополнительные усилия для обеспечения качества кода. Падение обыкновенного приложения, скорее всего, будет стоить намного дешевле, чем использование некорректных результатов вычислений в научных, медицинских и прочих целях.
Это уже не первая наша статья на эту тему:
- Анализ кода ROOT — фреймворка для анализа данных научных исследований
- NCBI Genome Workbench: научные исследования под угрозой
- Большой Калькулятор выходит из-под контроля
Используйте статический анализатор кода PVS-Studio! Польза от своевременно найденных ошибок может быть колоссальной. Спасибо за внимание.
Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Andrey Karpov. COVID-19 Research and Uninitialized Variable.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Open source, Программирование, Совершенный код, C++] COVID-19 Research and Uninitialized Variable
- [Программирование, C++] C++17. Функция стандартной библиотеки std::launder и задача девиртуализации
- [Совершенный код, Законодательство в IT, Биотехнологии] Обвиняемый в убийстве получил право проверить код полицейской программы сличения ДНК
- [C++, Программирование микроконтроллеров] Достучаться до небес, или FSM на шаблонах
- [Настройка Linux, Open source, Системное администрирование, IT-инфраструктура, Серверное администрирование] Тиражирование Fedora из-под Fedora
- [Программирование, .NET, C#] Шпион под прикрытием: проверяем исходный код ILSpy с помощью PVS-Studio
- [Программирование, .NET, C#] A Spy Undercover: PVS-Studio to Check ILSpy Source Code
- [Программирование, Scala, Карьера в IT-индустрии] DINS Scala School
- [Python, Программирование] Использование статистических методов для анализа временных рядов
- [Высокая производительность, Программирование, Java, Конференции] JPoint и Joker: какие доклады запомнились мне больше всего
Теги для поиска: #_open_source, #_programmirovanie (Программирование), #_sovershennyj_kod (Совершенный код), #_c++, #_si++ (си++), #_s++ (с++), #_c++, #_staticheskij_analiz_koda (статический анализ кода), #_pvsstudio, #_bagi (баги), #_neinitsializirovannaja_peremennaja (неинициализированная переменная), #_covid19, #_covid19_covidsim_model, #_covidsim_model, #_covid19_covidsim, #_vychislenija (вычисления), #_doverie (доверие), #_blog_kompanii_pvsstudio (
Блог компании PVS-Studio
), #_open_source, #_programmirovanie (
Программирование
), #_sovershennyj_kod (
Совершенный код
), #_c++
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 12:06
Часовой пояс: UTC + 5
Автор | Сообщение |
---|---|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
Существует открытый проект COVID-19 CovidSim Model, написанный на языке C++. Существует статический анализатор кода PVS-Studio, который умеет хорошо находить ошибки. Однажды они встретились. Познайте хрупкость алгоритмов математического моделирования и почему нужно прикладывать максимум усилий к качеству программного кода. На днях мне понадобилось кое-что найти на GitHub, что является началом этой маленькой истории. Изучая результаты поиска, я случайно набрёл на проект COVID-19 CovidSim Model. Недолго думая, я решил проверить его с помощью анализатора PVS-Studio. Проект оказался совсем крошечным. В нём всего 13 000 строк кода, если не считать пустые строки и комментарии. И ошибок там тоже почти нет. Но одна ошибка настолько проста и красива, что я не могу пройти мимо! void CalcLikelihood(int run, std::string const& DataFile,
std::string const& OutFileBase) { .... double m = Data[row][col]; // numerator double N = Data[row][col + 1]; // denominator double ModelValue; // loop over all days of infection up to day of sample for (int k = offset; k < day; k++) { // add P1 to P2 to prevent degeneracy double prob_seroconvert = P.SeroConvMaxSens * (1.0 - 0.5 * ((exp(-((double)(_I64(day) - k)) * P.SeroConvP1) + 1.0) * exp(-((double)(_I64(day) - k)) * P.SeroConvP2))); ModelValue += c * TimeSeries[k - offset].incI * prob_seroconvert; } ModelValue += c * TimeSeries[day - offset].S * (1.0 - P.SeroConvSpec); ModelValue /= ((double)P.PopSize); // subtract saturated likelihood LL += m * log((ModelValue + 1e-20) / (m / N + 1e-20)) + (N - m) * log((1.0 - ModelValue + 1e-20) / (1.0 - m / N + 1e-20)); .... } Серьёзный научный код. Что-то считается. Формулы. Выглядит всё умно и обстоятельно. Вот только все эти вычисления разбиваются о человеческую невнимательность. Хорошо, что на помощь может прийти анализатор кода PVS-Studio и указать на баг: V614 [CWE-457] Uninitialized variable 'ModelValue' used. CovidSim.cpp 5412 И действительно, посмотрим внимательнее на это: double ModelValue;
for (int k = offset; k < day; k++) { double prob_seroconvert = ....; ModelValue += c * TimeSeries[k - offset].incI * prob_seroconvert; } Перед нами простая и одновременно страшная ошибка: неинициализированная переменная. Этот алгоритм может насчитать всё что угодно. Собственно, на этом всё. Пояснять тут нечего. Остаётся только вновь напомнить, что разработчики научных библиотек и научных приложений должны прикладывать дополнительные усилия для обеспечения качества кода. Падение обыкновенного приложения, скорее всего, будет стоить намного дешевле, чем использование некорректных результатов вычислений в научных, медицинских и прочих целях. Это уже не первая наша статья на эту тему:
Используйте статический анализатор кода PVS-Studio! Польза от своевременно найденных ошибок может быть колоссальной. Спасибо за внимание. Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Andrey Karpov. COVID-19 Research and Uninitialized Variable. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Блог компании PVS-Studio ), #_open_source, #_programmirovanie ( Программирование ), #_sovershennyj_kod ( Совершенный код ), #_c++ |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 12:06
Часовой пояс: UTC + 5