Che cos’è un errore semantico in informatica

Un errore semantico si colloca generalmente nel contesto della programmazione, e si riferisce a una logica errata che porta a risultati non desiderati, nonostante il codice sia sintatticamente corretto e venga eseguito. Rilevare e correggere questi errori richiede una comprensione profonda della logica del programma e degli obiettivi che si intendono raggiungere, e spesso non ci sono criteri applicabili in generale: si usano infatti un mix di logica, esperienza e buonsenso.

In informatica, gli errori semantici (o logici) sono errori nel codice sorgente di un programma che causano un comportamento non desiderato, nonostante il programma possa essere sintatticamente corretto. Questo tipo di errore si colloca nel contesto della programmazione e dello sviluppo software, dove il codice deve non solo rispettare le regole sintattiche del linguaggio di programmazione, ma anche produrre i risultati attesi in base alla logica implementata.

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Quando si verifica un errore di questo tipo (esempio)

In generale l’errore semantico (dal greco sss) si verifica quando usiamo male gli elementi che abbiamo a disposizione in un linguaggio di programmazione, ma potrebbero verificarsi anche in lingua italiana. Questi esempi illustrano come gli errori semantici possono compromettere la chiarezza e la comprensibilità del linguaggio, causando fraintendimenti o rendendo le frasi incoerenti.

  • Uso improprio delle parole: Frase: “Il cane miagola nel giardino.
    • Spiegazione: Il verbo “miagola” è semanticamente errato perché i cani abbaiano, mentre i gatti miagolano.
  • Antropomorfismo errato: Frase: “Il computer è arrabbiato perché non gli piace il programma.”
    • Spiegazione: I computer non hanno emozioni. Questa frase è semanticamente errata perché attribuisce emozioni umane a un oggetto inanimato, per quanto possa essere usata per fornire esempi comprensibili o durante una spiegazione o un talk specialistico.
  • Ambiguità semantica: Frase: “Il professore ha parlato con lo studente del problema.”
    • Spiegazione: Non è chiaro se “del problema” si riferisca al professore o allo studente, creando ambiguità.

Immaginiamo adesso di voler scrivere una funzione che calcola la somma dei primi n numeri naturali. Un errore semantico potrebbe facilmente verificarsi se sbagliamo la logica della somma. Non è difficile immaginare che la somma debba andare da 1 fino ad n, passando per 2, 3, 4 , … n-2, n-1, ma un conto è pensarlo altro conto è tradurlo in termini di codice software.

Un errore semantico si verifica pertanto quando un programma non si comporta come previsto, spesso sulla base di fraintendimenti di contesto, di modalità e di significato. Questi errori in effetti sono a volte difficili da rilevare automaticamente, perché il codice sembra tecnicamente corretto dal punto di vista della sintassi, e nonostante questo il programma produce risultati sbagliati perché la logica applicata non è quella giusta. Ad esempio, poniamo di voler calcolare la somma dei primi n numeri interi a partire da zero, quindi se n=5 vogliamo ottenere 1+2+3+4+5 = 15.

Il problema è facile da risolvere in linguaggio Python, ad esempio in questi termini:

def somma_primi_n_numeri(n):
 somma = 0
 for i in range(1, n + 1):
  somma += i
 return somma

# Chiamata della funzione
n = 5
print(f"La somma dei primi {n} numeri naturali è: {somma_primi_n_numeri(n)}")

un programmatore inesperto potrebbe, ad esempio, commettere l’errore semantico di non considerare che la funzione range spazza i valori dal primo fino al secondo parametro più uno, per cui potrebbe scrivere la terza riga del codice come segue:

 for i in range(1, n):

in tal caso il codice eseguirebbe lo stesso senza errori sintattici, ma il risultato per n=5 sarebbe 11 e non 15 (e sarebbe quindi sbagliato).

Altri tipi di errori semantici classici

Ecco una lista di errori semantici comuni che possono verificarsi in una singola riga di codice:

  1. Utilizzo di variabili non inizializzate.
  2. Divisione per zero.
  3. Utilizzo di un operatore errato (ad esempio, * invece di +).
  4. Accesso a un indice fuori dai limiti di un array.
  5. Confronto errato tra variabili (ad esempio, = invece di ==).
  6. Uso di una funzione con parametri sbagliati.
  7. Errato casting di tipi di dati.
  8. Modifica involontaria di una variabile globale all’interno di una funzione.
  9. Concatenazione errata di stringhe e numeri senza conversione.
  10. Logica condizionale sbagliata in un’istruzione if.

Questi errori possono far sì che un programma si comporti in modo inatteso o produca risultati errati nonostante il codice sia sintatticamente corretto.

Differenza tra errori sintattici e semantici

Gli errori semantici si differenziano dagli errori sintattici, che sono violazioni delle regole grammaticali del linguaggio di programmazione e vengono rilevati dal compilatore o dall’interprete durante la fase di analisi sintattica.

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