バグ検出ドリル（10）“昔のバグ”は生命力が最強：山浦恒央の“くみこみ”な話（110）（4/4 ページ）

[山浦恒央 東海大学 大学院 組込み技術研究科 非常勤講師（工学博士），MONOist]

4．解答

　今回のバグは「フィールドの初期位置が表示されないことがある」です。

　今回の問題と前回の違いは、「配列fieldの初期値」と「プレイヤーの開始地点の設定方法」です。「今回のソースコードは前回の改造版」と書いてあることから、仕様書とソースコードを読む前に、「前回との仕様の違いを洗い出す」「ソースコードの違いも洗い出す」を実施したエンジニアは大正解です。おめでとうございます。これは、極めて正しい保守のプロセスです。「たかが練習問題なので、力まかせに解いてやる」は、エレガントではありません。常に、「最小の労力と時間で課題を解決する」ことを意識しましょう。

　今回のプログラムは、配列fieldの境界は、全て1にセットしてあるため、領域外にアクセスすることはなさそうです^※2）。また、今回はプレイヤーの初期位置をランダムで決定します。実装では、rand関数を使い、filed[0〜9][0〜9]のどこかに、プレイヤーの初期位置を示す「2」を設定していますね。パッと見て、これでよさそうですが、プログラムの記述に問題があります。この方法では、fieldの初期値によっては、正しくありません。リスト2の迷路探索プログラムの冒頭にある、下記のリスト3をご覧ください。

	void SetField(int x, int y){
		if (field[y][x] != 1)
			field[y][x] = 2;
	}

リスト3　迷路探索プログラムの初期位置設定箇所

　リスト3は、プレイヤーの開始地点をセットする箇所です。2行目のif文をご覧ください。「もし、field[y][x]が1以外だったら、2をセットする」という記述があります。問題点は、以下の2つです。

• プレイヤーの開始地点のフィールドが1だった場合は、開始地点をセット出来ない
• プレイヤーの開始地点のフィールドが3だった場合は、ゴールを上書きして開始地点としてしまい、ゴールできなくなる

　開始地点のフィールドの値が0だったら、開始地点は正常に設定できます。このバグを回避するには「フィールドの初期値がセットできるまで、繰り返す」「0の箇所だけをランダムで選択する」などの方法があります^※3）。他にも、良い方法はあるでしょう。模索してみてください。

※2）もちろん、初期値の設定を間違える可能性があります。詳しくは、前回の記事をご覧ください。

※3）なお、修正の際には、配列fieldの境界に開始地点を設定しないように注意が必要です。

　このバグは、前回から潜在的にあったバグです。前回も、配列fieldは「globaldata.hの値以外は使用しない」という制限事項はありましたが、壁を開始地点にはしたくないと、問題文を考えた結果、このバグを見逃してしまいました。昔のバグは、ものすごく生命力が強いと痛感する瞬間です。

5．自己採点シート

　今回の自己採点シートを以下に示します。

問題	内容	配点（点）
迷路探索プログラム	問題文とソースコードを一通り読んだ	20
	ソースコードから、前回との違いを洗い出した	20
	デバッグをした	20
	プレイヤーの開始地点を設定できないことがあるバグを見つけた	20
	その他のバグを見つけた	5×件数
リスト4　自己採点シート

　実は、これら以外にもう1つバグがあります。問題のある部分を抜粋します。

2.2.2 プレイヤーの移動

　現在地を（x,y）とすると、プレイヤーは以下の手順で移動する。

• （1）キーボードから「↑」キーを入力した場合
  • （1-1）フィールド座標（y-1,x）の値を調べる
    • （1-1-1）フィールドの座標（y-1,x）が3の場合は、GOALとなり、ゲームを終了する
    • （1-1-2）フィールドの座標（y-1,x）が0の場合は、フィールドの座標（y-1,x）に2をセットする。また、もともとの座標（y,x）を0とする
    • （1-1-3）フィールドの座標（y-1,x）が1の場合は、移動不可であるため、何もしない

　上記は、2.2.2の仕様の一部を抜粋したものです。「現在地を（x,y）とすると」と書いてありますが、その下を見ると、「フィールド座標（y-1,x）の値を調べる……」のようにx,yの順番が入れ替わっています。数学的には、座標（x,y）の順番で記述しますが、実装に使用する配列field[HEGIHT][WIDTH]は、つまり（y,x）で記述します。非常に紛らわしいのですが、仕様として書く場合、「フィールド座標（x,y-1）の値を調べる……」のように、数学の慣例通り、逆順に書くのが正解です。これに気づいた方には、20点を加点します。なお、修正する場合は、2.2.2の座標を反転すればOKです。

　このバグは、前回からありました。自分が正しいと思い込むと、目の前にぶら下がっていても、見えません。後に、別の技術者が仕様書やソースコード読むと、「？？？」になります。昔のバグは、生命力が最強ですね。

6．終わりに

　今回は、迷路探索プログラムの修正版を出題しました。皆さんは、バグを見つけられましたか。機能追加などでプログラムを見直してみると、今回のように、見過ごしていた思わぬバグに出くわすことがあります。注意してみてください。

　本シリーズ10回目となりますが、過去の問題文にも未発見のバグが残っていると思います。お時間のある方は、あらためてバグ検出にチャレンジしてみてください。

【 筆者紹介 】

山浦 恒央（やまうら つねお）

東海大学 大学院 組込み技術研究科 非常勤講師（工学博士）

1977年、日立ソフトウェアエンジニアリングに入社、2006年より、東海大学情報理工学部ソフトウェア開発工学科助教授、2007年より、同大学大学院組込み技術研究科准教授、2016年より非常勤講師。

主な著書・訳書は、「Advances in Computers」 （Academic Press社、共著）、「ピープルウエア 第2版」「ソフトウェアテスト技法」「実践的プログラムテスト入門」「デスマーチ 第2版」「ソフトウエア開発プロフェッショナル」（以上、日経BP社、共訳）、「ソフトウエア開発 55の真実と10のウソ」「初めて学ぶソフトウエアメトリクス」（以上、日経BP社、翻訳）。