Математические вычисления – основа программирования, требующая точности и предсказуемости. Среди множества функций, используемых в языках программирования, особое место занимает возведение чисел в степень. Одной из широко применяемых является функция Math.Pow, призванная корректно вычислять степень числа. Однако в последнее время в Windows 11 Insider Preview, в частности в версии Canary channel (27881.
1000), разработчики столкнулись с неожиданной проблемой: вызов Math.Pow(-1, 2) возвращает -1 вместо ожидаемой единицы. Эта аномалия вызвала немало вопросов у сообщества, оказавшись знаком системной ошибки с далеко идущими последствиями. Для многих программистов непредсказуемое поведение стандартных функций создаёт сложности при отладке и влияет на стабильность приложений. Как и почему обычное возведение -1 во вторую степень в такой системе даёт неправильный результат? Рассмотрим корни проблемы и пути её решения, а также влияние сбоя на разработку на платформе .
NET и других технологиях под Windows 11 Insider Preview. Проблема обнаружилась в ходе разработки популярного музыкально-ритмического проекта osu!, где один из пользователей сообщил о некорректном поведении игры, вызванном сбоем в вычислениях Math.Pow. Этот баг проявлялся лишь на версии Windows Canary channel 27881.1000, а проверка аналогичной функции в Python показала правильный результат — единицу.
Важно отметить, что ошибку продемонстрировал не только C#, но и C++ — вызов std::pow(-1, 2) на той же версии системы тоже возвращал -1. Это напрямую указывало на источник проблемы не в языках программирования, а на уровне универсальной библиотеки времени выполнения (UCRT), которую использует Windows. Именно этот компонент отвечает за базовые математические операции и их корректность. Задействованные библиотеки, безусловно, влияют на стабильность и корректность вычислений, особенно в новых предварительных сборках ОС. Это создало предположение, что баг возник на уровне реализации pow в UCRT, и проблема носит системный характер, а не ограничена только .
NET. Сообщество разработчиков сразу направило отчёты в разные каналы, включая GitHub, Feedback Hub Windows и Visual Studio Developer Community. Особенность заключалась в том, что ошибка была воспроизводима именно в инсайдерской версии Windows и отсутствовала в стабильных сборках. Она свидетельствовала о том, что очередной релиз Canary содержит регрессию, затрагивающую низкоуровневые математические функции. Последующие обсуждения показали, что ошибка является следствием неправильной обработки отрицательных оснований с целочисленными степенями в pow на уровне UCRT.
Это в итоге ведёт к неверному результату, что кардинально меняет логику любых программ, рассчитывающих степени и выполняющих проверку знаков чисел. Для программистов подобная ситуация опасна, так как позволяет ошибкам проскакивать на стадии тестирования и влиять на корректность работы приложений. В частности, при возведении в степень -1 результат должен быть положительным, так как (-1)^2 = 1. Возвращаемое же -1 поломало бизнес-логику в ряде программ и привело к ложным вычислениям. Отмечается, что по умолчанию данный баг не существует в производственных версиях Windows.
Возникновение подобной аномалии связывают с экспериментальными изменениями, тестируемыми в Canary-ветке Windows Insider Preview. Отмечается, что Microsoft уже отреагировала на поступившие жалобы и приступила к исправлению, о чём говорят сообщения инженеров Microsoft, сообщавших, что ошибка фиксится и скоро появится в следующих версиях инсайдерских сборок. Пользователям Insider Preview рекомендуется соблюдать осторожность при разработке и тестировании. Для тех, кто столкнулся с проблемой в текущих сборках, рекомендуются временные обходные пути. К примеру, при работе с возведением в степень можно заменить Math.
Pow(-1, 2) на прямое умножение (-1 * -1), что даст корректный результат. Также можно использовать альтернативные методы вычисления степени, реализованные вручную для граничащих случаев с отрицательными основаниями. Специалисты советуют в программных решениях избегать библиотечных вызовов pow для целочисленных степеней, особенно для отрицательных чисел в предварительных версиях ОС, пока не будет выпущен официальный патч. Разработчики программного обеспечения обязаны внимательно контролировать фундаментальные операции, чтобы минимизировать эффект от подобных системных ошибок. Повсеместное использование Math.
Pow и std::pow в большом количестве проектов усиливает влияние багов. Критические системы, включая игры, инженерные расчёты и научные приложения, могут получить сбои или неверные результаты, что неприемлемо в продуктивной среде. Этот случай служит напоминанием о важности тщательного тестирования как со стороны разработчиков приложений, так и разработчиков операционных систем и библиотек. В частности, для Microsoft это сигнал обратить пристальное внимание на юнит-тесты и регрессионное тестирование, чтобы подобные ошибки не попадали в инсайдерские сборки без должного контроля. В итоге, проблема с Math.
Pow(-1, 2) в Windows 11 Insider Preview Canary channel является классическим примером системного бага, проявляющегося из-за изменений в базовой компоненте UCRT. Несмотря на ограниченность распространения исключительно в предварительных версиях ОС, она стала поводом для обсуждений и напоминанием о сложности обеспечения совместимости и корректности на слоях ниже высокого уровня программирования. Для конечных пользователей и профессионалов, работающих с экспериментальными сборками Windows, важно иметь понимание текущих недостатков и быть готовыми к нестандартным ситуациям, используя доступные способы обхода и вовремя обновляя системы по мере выхода исправлений. По мере выхода новых сборок Windows Insider ожидается, что Microsoft полностью устранит эту проблему. Следует внимательно следить за обновлениями и рекомендациями разработчиков.
Такой опыт подчёркивает высокий уровень ответственности и постоянного контроля качества, требуемого в развитии современных операционных систем и платформ разработки.
