Wat is een segmentatiefout?
Een segmentatiefout is een computerfout die optreedt wanneer een programma op ongeldige wijze toegang probeert te krijgen tot een geheugengebied. Deze fouten kunnen leesfouten zijn, waarbij een poging wordt gedaan om gegevens te lezen die niet correct zijn geïnitialiseerd, of schrijffouten, waarbij een programma probeert gegevens naar een onjuiste locatie in het geheugen te schrijven. In computergebruik wordt de term vaak ingekort tot segfault. Aangezien segfaults zowel bij het lezen als het schrijven van gegevens kunnen voorkomen, kunnen ze in verschillende contexten en met verschillende specifieke namen voorkomen, waaronder busfouten, bufferoverlopen, paginafouten en opslagfouten.
Hoewel in sommige computertalen gemakkelijker een segmentatiefout kan worden gemaakt dan in andere, maken segfaults zelf geen deel uit van computertalen. In theorie kan elke computertaal een gegevensschrijffout veroorzaken die een segfault veroorzaakt. Met computertalen waarmee een programmeur geheugen expliciet kan verwerken, zoals C ++, kan de gebruiker relatief gemakkelijk onbedoelde segfaults introduceren bij slecht programmeren. Talen die geen expliciet geheugenbeheer toestaan, zoals Java, behandelen de meeste geheugenproblemen zonder de tussenkomst van de programmeur en minimaliseren daarom segmentatiefouten door een programmeur geen manier te geven doelbewust toegang te krijgen tot gebieden buiten het toegewezen geheugen.
De manieren waarop een programmeur een segmentatiefout kan maken, variëren, afhankelijk van de manier waarop gegevens worden gebruikt. Er zijn bepaalde constructies waarmee deze fout gemakkelijker kan worden gemaakt. Een veelvoorkomende oorzaak van een segfault is een array-overflowfout, waarbij specifieke gegevens zich bevinden in slots binnen een bepaalde geheugenlocatie, maar de programmeur probeert toegang te krijgen tot een slot dat niet bestaat. Segfaults ontstaan door deze situaties zijn vaak moeilijk op te sporen. Sommige computertalen hebben limietcontrole, waarmee op dit soort fouten wordt geanticipeerd en de gebruiker geen toegang krijgt tot een ongeldige sleuf.
Een minder gebruikelijke manier waarop segfaults kunnen worden gegenereerd, is wanneer twee computertalen gegevens met elkaar doorgeven via een proxy. In deze context is een segmentatiefout bijzonder moeilijk te diagnosticeren omdat het niet altijd duidelijk is uit welke taal of laag programmeercode de fout afkomstig is. Zelfs als een laag impliciete controle van grenzen heeft en segfaults in 99,9% van de contexten niet toestaat, kan het een zeer tijdrovende en vervelende klus zijn om te bepalen waar de fout vandaan kwam.
De beste manier om segmentatiefouten te voorkomen, is heel voorzichtig te zijn met geheugenbeheer. De meeste goede programmeermethoden bevelen aan dat gebruikers expliciet elke byte geheugen vrij moeten maken die handmatig in een programma wordt toegewezen. Dit is vaak moeilijk om te doen, maar als je het correct doet, vergroot je de kansen van een programmeur om een robuust, foutloos programma te maken.