Межпроцедурный контекстно-чувствительный анализ

Статические анализаторы кода могут учитывать данные, которые передаются между процедурами/функциями, чтобы выявить больше ошибок и потенциальных уязвимостей. Это важно при выявлении таких ошибок, как утечки памяти, разыменование нулевых указателей, выход за границы массивов и т.д. Это связано с тем, что создание некого ресурса, его использование и освобождение часто разнесены по разным функциях.

Для выявления ошибок, возникающих при взаимодействии нескольких процедур, статические анализаторы используют технологию межпроцедурного контекстно-чувствительного анализа кода.

Поясним это на примере реальной ошибки, найденной с помощью анализатора PVS-Studio в коде проекта AvalonStudio (C#).

Рассмотрим в начале функцию IsBuiltInType. Обратите внимание, что если её входной аргумент cursor окажется нулевой ссылкой, то функция вернёт значение false.

private static bool IsBuiltInType(ClangType cursor)
{
  var result = false;
  if (cursor != null && ....)
  {
    return true;
  }
  return result;
}

Теперь рассмотрим другой фрагмент кода, где вызывается рассмотренная функция:

private static StyledText InfoTextFromCursor(ClangCursor cursor)
{
  ....
  if (cursor.ResultType != null)
  {
    result.Append(cursor.ResultType.Spelling + " ",
                  IsBuiltInType(cursor.ResultType) ? theme.Keyword 
                                                   : theme.Type);
  }
  else if (cursor.CursorType != null)
  {
    switch (kind)
    {
      ....
    }
    result.Append(cursor.CursorType.Spelling + " ",
                  IsBuiltInType(cursor.ResultType) ? theme.Keyword
                                                   : theme.Type);
  }
  ....
}

Если cursor.ResultType != null, то выполняется тело первого оператора if. Соответственно, если управление будет предано внутрь тела второго оператора if, то точно известно, что ссылка cursor.ResultType является нулевой.

Изучим место вызова рассмотренной ранее функции IsBuiltInType:

result.Append(cursor.CursorType.Spelling + " ",
              IsBuiltInType(cursor.ResultType) ? theme.Keyword
                                               : theme.Type);

Анализатор знает, что cursor.ResultType — нулевая ссылка. Из этого он делает вывод, что при таком входном аргументе функция всегда возвращает false.

Это и есть межпроцедурный контекстно-чувствительный анализ.

Если условие тернарного оператора всегда ложно, то это подозрительно, о чём анализатор и сообщает, выдавая предупреждение:

V3022 Expression 'IsBuiltInType(cursor.ResultType)' is always false.

Действительно, если присмотреться к коду, то можно заметить опечатку. В теле второго оператора if при вызове функции IsBuiltInType в качестве фактического аргумента следует передать переменную cursor.CursorType.

Исправленный вариант кода:

private static StyledText InfoTextFromCursor(ClangCursor cursor)
{
  ....
  if (cursor.ResultType != null)
  {
    result.Append(cursor.ResultType.Spelling + " ",
                  IsBuiltInType(cursor.ResultType) ? theme.Keyword 
                                                   : theme.Type);
  }
  else if (cursor.CursorType != null)
  {
    switch (kind)
    {
      ....
    }
    result.Append(cursor.CursorType.Spelling + " ",
                  IsBuiltInType(cursor.CursorType) ? theme.Keyword
                                                   : theme.Type);
  }
  ....
}

Определение межпроцедурного контекстно-чувствительного анализа по ГОСТ Р 71207-2024.

ГОСТ Р 71207-2024 — Статический анализ программного обеспечения. В разделе терминов дано следующее определение межпроцедурного контекстно-чувствительного анализа:

Статический анализ, при котором выявляемые свойства программы учитывают взаимодействие нескольких процедур, в том числе — возникающее в результате выполнения нескольких процедур или вызовов процедурами друг друга, а также контексты их вызова.

Примечание. В ходе анализа учитывается контекст вызова процедуры при обработке её вызова, т.е. сопоставляется информация из вызывающей и вызываемой процедур применительно к каждому месту вызова и его окружению: фактическим параметрам, состоянию глобальных переменных и т.п.

Ситуация усложняется, если требуется анализировать взаимодействие функций, находящихся в различных единицах трансляции/программных модулях. В этом случае говорят, что выполняется межмодульный анализ.

Дополнительные ссылки

• Статический анализ кода.
• Андрей Карпов. Как работает статический анализ?
• Андрей Карпов. Что нельзя найти с помощью статического анализа.

0

0

0

0

ПОДЕЛИТЬСЯ

Присылаем лучшие статьи раз в месяц