当大模型接管编程：NASA 疯狂的“反人类”编程要求，为何仍被奉为行业圣典？

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文章摘要

在软件工程领域，编码规范是确保代码质量和安全性的重要工具，尤其是在涉及关键设备的领域，如航天器、核电站等。NASA的编码规则因其严苛性和有效性而备受推崇，特别是在C语言的应用中。这些规则由NASA喷气推进实验室的首席科学家Gerard J. Holzmann提出，旨在通过简化和标准化代码编写流程，提高代码的可靠性和可验证性。

NASA的编码规则核心在于限制代码的复杂性，确保其易于验证和理解。规则之一要求所有代码必须使用简单的控制流结构，禁止使用goto语句、递归等复杂结构。这种限制虽然看似严苛，但能够显著提高代码的清晰度和可分析性。此外，规则还要求所有循环必须有固定的上限，以确保代码不会失控。这些规则不仅适用于NASA的内部开发，也为其他领域的软件开发提供了借鉴。

动态内存分配在安全关键代码中被严格限制，以避免内存泄漏和不可预测的行为。NASA的规则要求所有内存分配必须在程序启动时完成，禁止在运行时动态分配内存。这种做法虽然增加了开发的复杂性，但能够有效避免内存相关的错误，并简化代码的验证过程。此外，规则还强调函数长度应控制在60行以内，以确保每个函数都是一个逻辑单元，易于理解和验证。

断言的使用在NASA的编码规则中占据重要地位，用于捕捉代码中的异常情况。规则要求每个函数至少包含两个断言，以验证函数的前置和后置条件、参数值等。断言的使用不仅能够提高代码的可靠性，还能在测试过程中帮助发现潜在的错误。此外，规则还要求数据对象在尽可能小的作用域内声明，以减少错误的发生和诊断的复杂性。

NASA的编码规则对预处理器的使用也进行了严格限制，以避免代码的混淆和复杂性。规则禁止使用复杂的宏定义和条件编译指令，确保代码的清晰度和可维护性。这种限制虽然增加了开发的难度，但能够显著降低代码的复杂性和测试的工作量。通过这些规则，NASA不仅提高了代码的可靠性，还为其他领域的软件开发提供了宝贵的经验。

总的来说，NASA的编码规则通过简化和标准化代码编写流程，显著提高了代码的可靠性和可验证性。这些规则虽然在某些方面显得严苛，但其背后的逻辑和实际效果证明了其在安全关键代码开发中的重要性。通过借鉴和应用这些规则，其他领域的软件开发也能够提高代码的质量和安全性。