ชุมชนนักพัฒนา C++ กำลังมีการถกเถียงอย่างเข้มข้นเกี่ยวกับข้อเสนอระบบ Contracts สำหรับ C++ ซึ่งสะท้อนให้เห็นทั้งประวัติศาสตร์อันยาวนานของการเขียนโปรแกรมแบบสัญญา และความท้าทายในการนำไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในบริบทสมัยใหม่
บริบททางประวัติศาสตร์และการฟื้นฟู
การเขียนโปรแกรมแบบสัญญาใน C++ ไม่ใช่เรื่องใหม่ - ย้อนกลับไปถึงช่วงทศวรรษ 1990 ด้วยการใช้งานระบบเช่น Digital Mars contract programming system อย่างไรก็ตาม ข้อเสนอในปัจจุบันเป็นความพยายามใหม่ในการสร้างมาตรฐานสัญญาในภาษา โดยมีข้อเสนอย้อนกลับไปตั้งแต่ปี 2004 การพัฒนาครั้งล่าสุดนี้มุ่งเน้นที่การเพิ่มการตรวจสอบสัญญาใน C++ แบบขั้นต่ำที่จำเป็น โดยเน้นที่การตรวจสอบ 3 ประเภทหลัก: การตรวจสอบเงื่อนไขก่อน การตรวจสอบเงื่อนไขหลัง และข้อความยืนยัน
การยืนยันสัญญา (Contract assertions) ในข้อเสนอมีสามประเภท:
- การยืนยันเงื่อนไขก่อนดำเนินการ (Precondition assertions)
- การยืนยันเงื่อนไขหลังดำเนินการ (Postcondition assertions)
- ข้อความยืนยัน (Assertion statements)
ตัวเลือกในการทำงานขณะรันไทม์:
- การละเว้น (Ignoring)
- การสังเกตการณ์ (Observing)
- การบังคับใช้ความถูกต้องของเงื่อนไข (Enforcing truth of predicates)
ข้อกังวลด้านความปลอดภัยและความท้าทายในการนำไปใช้
การนำ contracts ไปใช้ใน C++ ได้จุดประเด็นการถกเถียงอย่างมากในชุมชน โดยเฉพาะในเรื่องของผลกระทบด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ ข้อกังวลหลักเกี่ยวข้องกับพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนด (undefined behavior) และข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น แม้ว่าการแก้ไขข้อเสนอล่าสุดจะได้แก้ไขปัญหาบางส่วนแล้วก็ตาม
Contracts มักถูกมองว่าไร้ประโยชน์: โปรแกรมเมอร์จะไม่เขียนมัน หรือเขียนอย่างไม่ถูกต้อง นอกจากนี้ การบังคับใช้ในขณะรันไทม์ยังส่งผลกระทบต่อฟังก์ชันที่มีการประมวลผลหนัก และ contracts กลายเป็นรูปแบบที่ไม่พึงประสงค์สำหรับฟังก์ชันช่วยเหลือเนื่องจากต้นทุนในการบังคับใช้
ข้อพิจารณาในทางปฏิบัติและมุมมองในอนาคต
การอภิปรายในชุมชนแสดงให้เห็นถึงความสมดุลที่ซับซ้อนระหว่างประโยชน์ในทางทฤษฎีและข้อจำกัดในทางปฏิบัติ แม้ว่าหลักการ Design by Contract (DbC) จะยังคงมีคุณค่าสำหรับวิศวกรรมซอฟต์แวร์ แต่ต้นทุนในการนำไปใช้และผลกระทบต่อประสิทธิภาพทำให้การนำไปใช้จริงเป็นเรื่องท้าทาย นักพัฒนาบางคนเสนอว่า contracts จะมีประโยชน์มากที่สุดเมื่อใช้ร่วมกับระบบการพิสูจน์แบบเป็นทางการ มากกว่าการบังคับใช้ในขณะรันไทม์
ข้อถกเถียงรอบข้อเสนอนี้สะท้อนให้เห็นความท้าทายที่กว้างขึ้นในการออกแบบภาษา: การสร้างสมดุลระหว่างคุณสมบัติด้านความปลอดภัยกับประสิทธิภาพและความสามารถในการใช้งาน ในขณะที่คณะกรรมการ C++ กำลังทำงานเพื่อการรวมเข้าใน C++26 การถกเถียงยังคงดำเนินต่อไปว่าการนำไปใช้นี้จะช่วยเพิ่มความปลอดภัยของโค้ดหรือจะสร้างความซับซ้อนใหม่ให้นักพัฒนาต้องจัดการ
แหล่งอ้างอิง: Contracts for C++