Was tun gegen Fehler in statischen Tabellen bzw. Variablen Deklarationen

Ich habe es immer wieder mit langen Listen von statischen Datenbeschreibungen zu tun. Das können Parserlisten, oder Sprachbeschreibungen, die baumartig vorliegen oder einfach nur simple Arrays sein.

In den meisten Fällen versuche ich solche Strukturen als konstante PODs (Plain Old Data) aufzubauen. D.h. also in einer Form:

1. sodass kein weiterer Code notwendig ist um diese zu initialisieren (z.B. vermeinden von Konstruktoren/Destruktoren)
2. dass die Daten sogar möglichst als const deklariert werden und so in einem Code Segment in Modulen geshared werden können.
3. dass sie sich leicht aus einer „Art Datenbank“ in C/C++ Code erzeugen lassen.

Oft haben diese Datenstrukturen eine komplexe Struktur und auch einen Aufbau nach bestimmten Regeln, wie z.B. dass alle Daten eines Arrays sortiert sein müssen. Dadurch kann der Algorithmus, der diese Daten nutzt natürlich effektiver geschrieben werden, als wenn er auf einem unsortierten Array aufsetzt.

Eine Erfahrung, die ich heute weitergeben will, lautet nun:

Vertraue niemals darauf, dass die Daten in statischen konstanten Strukturen so vorliegen wie Du es glaubst… zumindest nicht in der Debug Version! 😉

Hintergrund für diese Erfahrung ist ein Bug, der sich genau aus einer Annahme einschlich, das statische Daten in einer bestimmten Regel vorliegen. In dem aktuellen Fall war es die bereits erwähnte Regel: „Der Array ist sortiert, nach einer ID“. Das Ganze war sogar am Anfang der besagten Struktur und im Code korrekt und ausführlich dokumentiert. Allerdings ist der Sourcecode dieser Tabelle mehrere 1000 Zeilen lang und ein Entwickler fügte nun einfach ein paar neue Einträge an das Ende der Liste an.
<ironiemode>Außerdem, wer liest schon interne Programmdokumentationen, wo wir alle (insb. der Autor und die geschätzten Leser dieses Artikels) doch fähig sind, den Sinn und Zweck von Code mit einem Blick zu erfassen?</ironiemode>

Die Folge war: „Nun ist der Array nicht mehr sortiert“ und die weitere Folge war, dass ein Algorithmus, der auf einer binären Suche basierte, nicht fand, was er finden sollte.

Dabei hätte Stück simpler Validierungscode, vermeiden können, dass dieser Code in Produktion ging:

class CSomeMightyDataHandler
{
public:
    CSomeMightyDataHandler();

    ...

private:
    // complex static data
    struct S_COMPLEXDATA
    {
        ...
    };
    static const S_COMPLEXDATA *m_pComplexData;

    // Validator for Debug mode
#ifdef _DEBUG
    static const bool m_bValidated;
    static bool ValidateData();
#endif
...
};

#ifdef _DEBUG
// Validation for debug code only!
const bool CSomeMightyDataHandler::m_bValidated = CSomeMightyDataHandler::ValidateData();

bool CSomeMightyDataHandler::ValidateData()
{
    // Do some validation and reset bResult on any failure
    bool bResult = true;

    ...

    ASSERT(bResult);
    return bResult;
}
#endif

Mit solch einem Code wäre sofort ein ASSERT nach der ersten inkorrekten Code Ergänzung geflogen.

PS: Folgende Annahmen stimmen:

1. Der Programmierer, der den Code falsch hinzugefügt war ich selbst.
2. Der Programmierer, der beim Design der Klasse keinen Validierungscode geschrieben hat war auch ich selbst.
3. Ich hatte wirklich vergessen, wie dieser Algorithmus ursprünglich mal von mir geplant war (sprich, dass eine Sortierung beachtet werden muss).
4. Ich kann mir in den Hintern beißen für soviel selbst gemachte Dummheit.