OffbyoneFehler

OffbyoneFehler, auch als Off-by-one-Fehler bekannt, bezeichnet eine Klasse von Fehlern in der Programmierung, bei der eine Grenze einer Abfolge oder eines Index um eins verschoben wird. Typische Betroffene sind Schleifen, Array- oder String-Indizes sowie Zählungen.

Ursachen sind häufig Missverständnisse über Endbedingungen oder die Unterschiedlichkeit zwischen endexklusiven und endinklusive Grenzen. Beim Durchlaufen von Datenstrukturen kann eine Schleife entweder zu früh enden oder zu lange laufen, wodurch Elemente übersprungen oder außerhalb des zugrundeliegenden Bereichs referenziert werden. OffbyoneFehler treten oft beim Wechsel einer Implementierung von inklusive zu exklusivem Zählen oder beim Wechsel zwischen 0-basierten und 1-basierten Indizes auf.

Beispiele sind üblich: Eine Liste der Länge n wird typischerweise mit einer Schleife von i = 0 bis i < n durchlaufen; wird stattdessen i <= n verwendet, führt der Zugriff auf arr[i] bei i = n zu einem Fehler. Ein weiteres Muster ist die Berechnung von Teilstrings oder Teilarrays mit einem Endindex, der das letzte Element einschließt, während die Sprache endexklusiv arbeitet, was zu falschen Ergebnissen führt.

Auswirkungen und Erkennung: OffbyoneFehler verursachen häufig Laufzeitfehler, falsche Berechnungen oder Sicherheitsprobleme. Sie treten besonders in Sprachen auf, die explizite Indizes erfordern. Tests, Code-Reviews und Debugging helfen, solche Fehler zu finden; statische Analysen können ebenfalls praktisch sein.

Vermeidung: Geeignete Endbedingungen verwenden, endexklusive Schleifen bevorzugen, wo möglich, sowie Sprachkonstrukte wie foreach einsetzen, Grenzüberprüfungen gründlich testen und Randfälle durch Unit-Tests abdecken. Außerdem können klare Hilfsfunktionen für Substrings oder Ausschnitte das Risiko verringern.