ソフトウェア技術者のためのバグ百科事典（9）境界値のバグ：山浦恒央の“くみこみ”な話（130）（2/3 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]

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3．境界値のバグの分類

　境界値のバグは大きく分けて以下の5種類となります［1］。

• 閉包バグ
• 左への境界移動
• 右への境界移動
• 境界抜け
• 余分な境界

3.1 閉包バグ

　閉括バグとは、境界が閉じているはずが開いていたり、開いているはずが閉じていたりする場合で、例えば、不等号のミスです（リスト2）。

//5歳より大きく、かつ、20歳未満は、入場料を1000円とする。
if (age >= 5 && age < 20){
	//入場料1000円
}

リスト2　閉括バグの例

　リスト2は、閉括バグの例を示します。仕様では、「5歳より大きく、かつ、20歳未満は……」と書いてありますが、実装を見ると、「if (age >= 5 && age < 20){ 」のように「5歳以上、かつ、20歳未満は……」となっています。

　下記に主な仕様記述とバグの例をまとめます（表1）。

仕様記述	正しい実装例	閉括バグの例
60歳より大きい	if (age > 60)	if (age >= 60)
60歳より小さい／60歳未満	if (age < 60)	if (age <= 60)
60歳以上	if (age >= 60)	if (age > 60)
60歳以下	if (age <= 60)	if (age < 60)
0〜5まで繰り返す	for (i = 0; i < 5; i++)	for (i = 0; i <= 5; i++)
表1　閉括バグの例

　表1は、仕様記述、正しい実装とバグの例を示したものです。不等号の記述ミスは圧倒的に多く、気を付けたいバグです。

3.2 左への境界移動

　左への境界移動とは、境界自体が左にずれたバグです（リスト3）。

//5歳より大きく、かつ、20歳未満は、入場料を1000円とする。
if (age > 4 && age < 20){
	//入場料1000円
}

リスト3　左への境界移動の例

　リスト3に、左への境界移動の例を示します。「5歳より大きく、かつ、20歳未満は……」となるはずが、実装上は、「if (age > 4 && age < 20){」のように「4歳より大きく、かつ、20歳未満は……」となっています。つまり、境界自体が左にずれ、4歳となりました。この場合、境界値の5歳は「入場不可」のはずが、「入場料1000円」となります。

3.3 右への境界移動

　右への境界移動とは、境界自体が右にずれたバグです（リスト4）。

//20歳以上、かつ、60歳未満は、入場料を2000円とする。
else if (age >= 20 && age < 65){
	//入場料2000円
}

リスト4　右への境界移動の例

　リスト4は、右への境界移動の例を示しました。上記の通り、「20歳以上、かつ、60歳未満……」となるはずが、実装上は、「else if (age >= 20 && age < 65){」のように「20歳以上、かつ、65歳未満は」となっています。境界が右にずれました。結果として、境界値の60歳が入場不可とならずに、入場料が2000円となります。

3.4 境界抜けのバグ

　境界抜けのバグは、あるべき境界が抜けている場合です。この場合、境界値を入力した際に、異なる処理をするはずが同じになります（リスト5）。

//5歳より大きく、20歳未満の入場料は1000円とする。
if (age < 20){
	//入場料1000円
}

リスト5　境界抜けのバグ例

　リスト5に境界抜けのバグの例を示します。仕様では、「5歳より大きく、20歳未満……」となっていますが、実装では、「20歳未満は……」となっていることが分かります。この場合、境界値の5歳と6歳で出力結果が変わるはずが、どちらも入場料1000円となります。

3.5 余分な境界

　余分な境界とは、文字通り余分な境界が存在する場合です（リスト6）。

//20歳以上かつ60歳未満は、入場料を2000円とする。
else if (age >= 20 && age < 55){
	//入場料2000円
} else if (age >= 55 && age < 60){
	//入場料1500円
}

リスト6　余分な境界の例

　リスト6には、余分な境界の例を示しました。例えば、以前のバージョンでは、「55歳から60歳は1500円」という仕様があったとします。仕様から「55歳から」を削除しましたが、実装上はそのままの場合、余分な境界が出現します。

　この例では、出力結果が異なりますが、出力結果が同じ場合、バグに気付かない可能性があり、非常にタチの悪いバグとなります。