Herausforderungen mit Zahlen in der Programmierung: Hidden bugs,
Effekte auf die Realität und der richtige Umgang.
Der korrekte Umgang mit Zahlen in der Softwareentwicklung ist so
wichtig wie die Reifen bei einem Auto, um es zu fahren.
Obwohl viele Entwickler sagen, Mathematik ist ein täglicher
Bestandteil des Tages, so kommt man um die Verarbeitung von
Zahlen nicht drum herum.
Doch wie schon früher in der Schule, kann der Umgang mit Zahlen
sehr Herausfordernd sein. In dieser Episode sprechen wir über
klassische Fehler, die beim Umgang mit Zahlen in Software gemacht
werden, über skurriles Verhalten von Programmiersprachen aber
auch über die Effekte dessen auf die reale Welt.
Es geht um Datentypen in Programmiersprachen und deren
Wertebereiche, Probleme mit großen Zahlen und JSON,
Währungsumrechnung und die korrekte Speicherung, Integer-Under-
und Overflow, negative Modulo-Berechnungen, rückwärtslaufende
Uhrzeiten und wie verschiedene Programmiersprachen sich bei der
selben Berechnung anders verhalten.
Bonus: Ob Wolfgang Graf Zahl von der Sesamstraße kennt und warum
JavaScript nicht gut in dieser Episode davonkommt.
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Links
Katalog der ACM für Computer-Informatik/Forschungsbereiche:
https://en.wikipedia.org/wiki/ACM_Computing_Classification_System
PHP Spaceship operator:
https://www.php.net/manual/en/migration70.new-features.php
Graf Zahl (Sesamstraße):
https://de.wikipedia.org/wiki/Sesamstra%C3%9Fe#Graf_Zahl
Go Programmiersprache: https://go.dev/
Numerische Datentypen in Go:
https://go.dev/ref/spec#Numeric_types
JavaScript Number Encoding:
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Number#number_encoding
TC39 Comittee zur Erweiterung von JSON um BigInt:
https://github.com/tc39/proposal-json-parse-with-source
LLVM CLang UndefinedBehaviorSanitizer:
https://clang.llvm.org/docs/UndefinedBehaviorSanitizer.html
Modulo mit negativen Zahlen:
https://torstencurdt.com/tech/posts/modulo-of-negative-numbers/
“Salami Taktik” Kleine Geldbeträge
stehlen: https://en.wikipedia.org/wiki/Salami_slicing_tactics
Examples of problems with integers:
https://jvns.ca/blog/2023/01/18/examples-of-problems-with-integers/
Examples of floating point problems:
https://jvns.ca/blog/2023/01/13/examples-of-floating-point-problems/
Sprungmarken
(00:00:00) Intro
(00:01:03) Wie viel hat Informatik und Mathematik mit
Softwareentwicklung zu tun und Bitoperationen
(00:06:24) Das heutige Thema: Probleme mit Zahlen (integer,
float, double, decimals)
(00:08:09) Implizite Typ-Konvertierung bei Skriptsprachen und
verschiedene Basen von Zahlen
(00:10:37) Division in MySQL mit Konvertierung nach JSON wird zum
string
(00:12:39) Einstieg in Datentypen: int, int32, int64, signed,
unsigned, Wertebereiche, Go und JavaScript
(00:20:58) Problem mit großen Zahlen: Twitter Tweet IDs,
JavaScript BigInt und JSON
(00:26:51) Probleme mit Währungen: Rundungsfehler und die
korrekte Speicherung
(00:35:31) Probleme mit Wertebereichen: Under- und Overflows,
Signed und Unsigned Datentypen
(00:40:43) Under- und Overflow in der Realität: Das Jahr 2038 und
2036 Problem
(00:44:43) Probleme mit Zeit: Rückwärts Laufende Uhren,
Leap-Seconds und Monotonic-Clock
(00:52:46) Probleme mit Modulo: Negative Zahlen führen zu
verschiedenen Ergebnissen
(00:58:42) Weitere Probleme mit Zahlen: Portabilität,
Zahlen-Basen, UUID und Bit-Operationen
Hosts
Wolfgang Gassler (https://mastodon.social/@woolf)
Andy Grunwald (https://twitter.com/andygrunwald)
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