精确的程序静态分析
掌握如何进行代码静态分析和优化
掌握如何进行代码静态分析和优化代码静态分析和优化是软件开发中非常重要的一环，它可以帮助开发人员发现代码中的潜在问题，提高代码的质量和性能。
在这篇文章中，我将详细介绍代码静态分析和优化的相关概念、方法和工具，并分享一些实用的技巧和经验。
一、什么是代码静态分析和优化1.1代码静态分析代码静态分析是指在不执行程序的情况下对代码进行分析，以检测代码中的潜在问题和错误。
静态分析可以帮助开发人员发现潜在的安全漏洞、性能问题、不良的编程习惯等。
静态分析通常包括代码风格检查、代码规范检查、代码复杂度分析、数据流分析等。
1.2代码优化代码优化是指对代码进行改进，以提高代码的性能、可维护性和可读性。
优化可以包括优化算法、重构代码、优化数据结构、性能分析等。
优化的目标是使代码更加高效、可靠和易于维护。
二、代码静态分析的方法和工具2.1静态分析方法静态分析方法包括语法分析、语义分析、控制流分析、数据流分析等。
语法分析用于检测代码中的语法错误和语法规范是否符合要求；语义分析用于检测代码中的语义错误和逻辑错误；控制流分析用于分析代码中的控制流程是否符合预期；数据流分析用于分析代码中的数据流程是否正确。
2.2静态分析工具静态分析工具是用于实施静态分析的软件工具，包括代码检查器、静态分析器、静态代码分析工具等。
常见的静态分析工具有PMD、Checkstyle、FindBugs、Coverity、Lint等。
这些工具可以自动化地进行代码静态分析，并提供详细的分析报告和建议。
三、代码静态分析的实际应用3.1代码质量管理代码静态分析可以用于代码质量管理，帮助开发人员发现代码中的潜在问题，提高代码的质量和稳定性。
通过静态分析可以及时发现代码中的问题，避免在后期导致更严重的bug。
3.2安全漏洞检测静态分析可以用于检测代码中的安全漏洞，包括内存泄漏、空指针引用、缓冲区溢出等。
通过静态分析可以在代码提交前发现安全问题，保障软件的安全性。
3.3代码性能优化静态分析可以用于代码性能优化，通过分析代码的复杂度和执行路径，发现性能瓶颈并进行优化。
C语言中的静态分析与动态分析技巧
C语言中的静态分析与动态分析技巧在C语言编程中，静态分析和动态分析是两种常用的技巧，用于检测程序中潜在的问题和优化程序性能。
静态分析是在编译时进行分析的过程，主要用来检测代码中的潜在错误和漏洞，而动态分析则是在程序运行时进行分析的过程，用来检测程序的性能和调试错误。
以下将分别介绍C语言中的静态分析和动态分析技巧。
静态分析技巧主要包括代码审查、静态代码分析工具和静态代码检查。
代码审查是由程序员或团队成员对代码进行逐行检查，以发现潜在的错误和改进代码质量。
这种方法虽然效果显著，但耗时耗力。
静态代码分析工具则是利用专门的软件工具对代码进行全面的分析，识别潜在的问题，并提供改进建议。
常用的静态代码分析工具包括Lint、Pylint、Coverity等。
静态代码检查是一种自动化工具，可以在编译代码时发现潜在的问题，并生成相应的报告。
开发人员可以根据报告进行适当的调整和改进代码。
动态分析技巧主要包括性能分析和调试。
性能分析是通过对程序运行时的各个方面进行监测和测量，以确定程序的性能瓶颈并优化程序性能。
常用的性能分析工具包括Valgrind、Gprof、Perf等。
调试是通过跟踪程序的执行过程，诊断程序中的错误和异常行为。
常用的调试工具包括GDB、LLDB等。
通过这些工具，开发人员可以更容易地找到程序中的bug，调试程序，并提高程序性能。
总的来说，静态分析和动态分析技巧在C语言编程中都是非常重要的。
静态分析可以提前发现潜在的问题，保证代码质量，而动态分析则可以帮助调试程序，优化程序性能。
开发人员可以根据具体的需求选择不同的分析技巧，以提高代码质量和程序性能。
希望以上介绍对您有所帮助，欢迎您进一步深入学习和探讨C语言中的静态分析和动态分析技巧。
软件工程中的静态代码分析技术
软件工程中的静态代码分析技术软件工程是一门涉及广泛的学科，它的复杂性不仅体现在软件本身的复杂性上，还包括软件的开发、维护、测试等各方面。
软件开发是一个高度复杂的过程，由于软件系统的非线性和不确定性，每个开发者都很难保证自己的程序无论何时、何处都是正确的。
这就需要软件开发者使用静态代码分析技术和工具来帮助提高软件质量。
静态代码分析技术是指在程序没有运行的情况下对代码进行分析，以确定代码中存在的错误、漏洞、死代码等，以及可能出现的性能瓶颈或是其他潜在的问题。
它使得开发人员可以在开发过程中更早地发现和解决问题，从而减少了开发成本和时间，提高了软件的可靠性、性能和安全性。
下面将介绍几种常见的静态代码分析技术。
1. 代码文本分析代码文本分析是指根据程序的源代码进行分析，通过语法分析、断句分析、语义分析、上下文分析等技术，找出代码中可能存在的错误和不规范的编程风格。
这种分析技术具有高效、快速和准确的特点，可以用于大规模和复杂系统的代码分析。
几种常见的代码文本分析工具包括PMD、Checkstyle、FindBugs等。
2. 符号执行符号执行是一种逐行分析程序执行过程的技术，通过对程序中用于控制程序执行的各种条件的符号符合（而不是具体的数值）进行分析，来推导出不同的运行路径和可能的漏洞。
符号执行可以检测到数据溢出、分支语句中的逻辑错误、错误的函数调用等问题。
常见的符号执行工具有KLEE、S2E等。
3. 数据流分析数据流分析技术是一种在程序的执行过程中通过对程序数据流的追踪来确定可能的错误和漏洞。
它通过分析程序中变量的取值和变化来确定代码的执行路径和可能存在的漏洞。
常见的数据流分析工具有Coverity和CodeSonar等。
4. 模型检查模型检查是一种基于模型的自动验证技术，它根据系统的模型来产生逻辑或时间上的性质，以确定该系统是否具有这些性质。
模型检查通常用于复杂的系统，如软件、硬件、网络等。
并且，它能够自动化检测出不属于系统设计规范的行为。
静态分析工具在软件开发中的使用方法与效果评估
静态分析工具在软件开发中的使用方法与效果评估概述静态分析工具是一种被广泛应用于软件开发行业的工具，它能够在不运行程序的情况下对代码进行分析，以发现可能存在的错误、漏洞和潜在的性能问题。
本文将介绍静态分析工具在软件开发中的使用方法和评估其效果的一些常见指标。
一、静态分析工具的使用方法1. 选择适合的工具在选择静态分析工具时，我们应该根据项目需求和技术背景选择合适的工具。
常见的静态分析工具包括PMD、FindBugs、Checkstyle等，它们都具有不同的特点和适用范围。
通过对需求的分析和与开发团队的沟通，我们可以确定最适合当前项目的工具。
2. 配置工具参数一旦选择了适合的静态分析工具，我们需要根据项目的具体情况进行工具的配置。
静态分析工具通常具有许多配置参数，可以用来定义规则和检查项，以及设置分析的范围和深度。
通过合理的配置参数，我们可以定制化地运行工具，并根据项目需求进行精确的分析。
3. 运行静态分析在配置工具参数后，我们可以对代码进行静态分析。
通常情况下，静态分析工具可以通过命令行或集成开发环境等方式运行，并生成相应的分析结果报告。
在运行过程中，工具会根据配置的规则和检查项对代码进行检查，并提供相应的错误和警告信息。
4. 解决分析结果通过分析结果报告，我们可以了解到代码中存在的潜在问题和优化点。
开发团队应该根据报告中的信息，对代码进行适当的修改和调整。
解决分析结果中的问题将有助于提高代码的质量和可维护性。
二、静态分析工具效果评估的指标1. 问题发现率一个好的静态分析工具应能够发现代码中大部分的问题。
我们可以通过比较静态分析工具发现的问题和手工代码评审、测试中发现的问题，来评估其问题发现率。
一个问题发现率较高的工具将提高团队对代码质量的信心，并减少后续阶段的错误和漏洞。
2. 误报率静态分析工具有时也可能会产生一些误报，即将无问题的代码标记为有问题。
这样的误报将增加开发团队的工作量，并降低工具的可信度。
国内外主流静态分析类工具
国内外主流静态分析类工具静态分析是一种软件分析技术，主要用于检查和评估软件代码。
它通过分析代码的语法、结构、语义等方面，识别潜在的编程错误、安全漏洞和性能问题。
静态分析工具可以帮助开发人员提高代码质量、减少错误和缺陷，并提高软件的可靠性和可维护性。
以下是一些国内外主流静态分析类工具的介绍：1. SonarQube：SonarQube是一款开源的静态代码质量管理平台，提供了全面的代码分析和测试覆盖率检查等功能。
它支持多种编程语言，如Java、C++、Python等，可以检测代码质量、代码复杂度、缺陷、漏洞等问题，并提供详细的报告和建议。
2. Coverity：Coverity是一款商业化的静态分析工具，它主要用于C、C++、Java 等编程语言。
它能够识别出产品中的代码缺陷、安全漏洞和性能问题，并提供有效的修复建议。
Coverity具有高度的准确性和可扩展性，被广泛应用于许多行业，如金融、汽车和电子等。
3. FindBugs：FindBugs是一款开源的Java静态分析工具，它可以检测出Java程序中的常见编程错误、潜在问题和性能瓶颈。
FindBugs基于一系列预定规则进行分析，通过检查字节码来发现问题，并生成详细的报告。
它还提供了插件机制，方便开发人员自定义规则和扩展功能。
4.PMD：PMD是一款开源的静态代码分析工具，主要用于Java和其他JVM-based语言。
它可以检查代码风格、潜在的bug、未使用的变量、复杂的表达式等问题，并提供详细的报告和建议。
PMD还支持自定义规则和插件，方便开发人员根据具体需求进行定制。
5. ESLint：6. Clang Static Analyzer：Clang Static Analyzer是由LLVM开发的一款开源的静态分析工具，主要用于C、C++和Objective-C语言。
它能够检测出代码中的内存错误、空指针引用、资源泄漏等问题，并提供详细的报告和修复建议。
静态分析工具和动态分析工具在软件测试中的应用比较
静态分析工具和动态分析工具在软件测试中的应用比较随着软件系统的复杂性不断提高，软件测试作为保障软件质量的重要环节也变得越来越重要。
为了提高软件测试的效率和准确性，静态分析工具和动态分析工具应运而生。
本文将详细介绍静态分析工具和动态分析工具的定义、原理、特点及在软件测试中的应用比较。
一、静态分析工具1.定义静态分析工具又称静态源代码分析工具，是一类基于源代码（或二进制代码）的静态分析技术和工具。
它们通过分析源代码的结构、语法、语义和约束条件等信息，进行检查、推理、模拟和验证等操作，从而对软件的缺陷、错误、漏洞和规范性问题等进行自动化诊断、定位和修复，以提高软件的可靠性、安全性和可维护性。
2.原理静态分析工具的主要原理是对源代码进行语法和语义分析，构建程序的内部表示（如语法树、CFG、DAG等），并利用这些表示对程序进行推理和检查。
常见的静态分析技术包括符号执行、数据流分析、模型检查、约束求解、模式匹配和统计分析等。
3.特点静态分析工具的主要特点如下：（1）基于源代码的分析方法，能够发现与代码相关的软件缺陷问题。
（2）具有自动化分析、运行效率高、可扩展性强等优势。
（3）可对代码中的所有路径和情况进行分析，能够发现所有可达的缺陷问题。
（4）局限性在于对环境变量和动态输入的处理不够准确，可能导致误报和漏报的情况。
4.应用静态分析工具在软件测试中的主要应用包括以下方面：（1）发现潜在的代码缺陷和错误，提高软件质量和可维护性。
（2）查找和修复程序中的安全漏洞和攻击风险。
（3）检查代码是否符合规范和编码标准，提高代码质量和可读性。
（4）简化代码审查和软件维护过程，提高效率和准确性。
二、动态分析工具1.定义动态分析工具是一类基于程序的执行过程，对程序运行状态和输入输出数据进行监测、记录和分析的工具。
它们能够在程序执行的不同阶段和环境中获取各种信息和数据，如变量值、执行路径、内存堆栈、I/O操作和异常处理等，从而对软件的行为、性能和可靠性等进行测试和评估。
静态分析与动态分析在代码质量评估中的比较
静态分析与动态分析在代码质量评估中的比较在软件开发过程中，代码质量一直是一个非常重要的方面。
随着软件规模越来越大、功能越来越复杂，代码的数量也越来越多，因此如何评估代码质量就变得越来越关键。
在代码质量评估中，静态分析和动态分析是两种常用的方法。
本篇文章将对这两种方法进行比较，探讨它们各自的优缺点及适用场景。
一、静态分析静态分析指的是在代码执行前对代码进行分析，通过检查代码中的语法和结构等因素来检测代码中的错误和缺陷。
静态分析可以帮助程序员在编写代码时发现问题，从而减少程序错误的数量。
这种方法是一种自动化的工具，不需要对代码进行实际运行，也不会影响程序的性能。
在静态分析中，通过代码分析工具对代码进行检查，工具会自动检测代码中可能存在的缺陷和错误，例如：内存泄漏、类型不匹配、逻辑错误等。
静态分析工具的使用可以提高代码可读性和可维护性，减少代码的错误率和修复成本。
静态分析有以下几个优点：1. 代码质量高：静态分析可以在代码运行之前发现错误和缺陷，从而提高代码质量。
2. 成本低：静态分析工具可以在代码编写阶段自动进行检查，减少后期维护工作量。
3. 运行快速：静态分析不需要对代码进行实际运行，因此速度很快。
4. 可自动化：利用静态分析工具可以自动化代码质量评估过程，提高效率。
然而，静态分析也有一些缺点：1. 无法处理动态特性：静态分析不能检测程序运行时的动态变化，只能检查代码本身的语法和结构。
2. 误报率高：静态分析工具会对代码进行分析，并给出警告，但警告可能是虚假的，导致程序员浪费时间去处理没有问题的代码。
3. 需要专业知识：静态分析需要对代码结构和语法等有深入的了解，因此需要具备专业的知识。
二、动态分析动态分析是在代码运行时对程序进行检查，采用动态分析技术可以检测代码中的缺陷和错误。
与静态分析不同，动态分析是通过对代码实际运行结果进行分析来评估代码质量。
动态分析需要在实际运行时收集程序的数据，例如：函数调用、内存使用情况、程序执行时间等，并对数据进行分析。
比较静态分析的原理及应用
比较静态分析的原理及应用1. 静态分析的基本概念静态分析是指在不执行程序的情况下对程序进行分析的一种方法。
它通过对程序的源代码、中间代码或二进制代码进行分析，获取程序的结构信息、程序的属性或程序行为的一些特征。
2. 静态分析的原理静态分析的原理基于程序的语法和语义规则，主要包括以下几个方面：2.1 语法分析语法分析是指对程序代码进行解析，将代码分解成各种语法单元，例如标识符、变量、函数等。
语法分析器根据语法规则进行分析，检查代码的正确性和合法性。
2.2 数据流分析数据流分析是指分析程序中变量的使用情况和流动情况。
通过数据流分析，可以推断变量的值在程序执行过程中的变化情况，进而对代码进行分析和优化。
2.3 控制流分析控制流分析是指分析程序的执行路径和控制结构。
通过控制流分析，可以获得程序的控制流图，进而对程序的结构进行分析和理解。
2.4 代码依赖分析代码依赖分析是指分析程序中各个代码块之间的依赖关系。
通过代码依赖分析，可以确定代码块之间的调用关系、参数传递关系等，进而对程序进行细粒度的分析。
3. 静态分析的应用静态分析在软件开发、软件测试、代码审查等方面有着广泛的应用。
3.1 缺陷检测静态分析可以通过对代码进行分析，发现其中的潜在缺陷和问题。
例如，通过对代码的变量使用情况进行分析，可以发现可能存在的空指针异常、内存泄漏等问题。
3.2 代码优化静态分析可以对代码进行结构分析、性能分析等，通过分析代码的运行情况，找出代码中的瓶颈和低效之处，进而对代码进行优化，提高程序的性能和效率。
3.3 安全分析静态分析可以对代码进行安全分析，发现其中的潜在安全隐患。
通过分析代码的数据流和控制流，可以发现可能存在的安全漏洞，例如SQL注入、跨站脚本攻击等。
3.4 规约检查静态分析可以对代码进行规约检查，确保代码符合一定的编码规范和标准。
例如，通过代码的语法分析和命名规范分析，可以发现代码中可能存在的风格不一致、命名不规范等问题。
精确的程序静态分析
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ
Ｓｔ ｔｃ ｐ ｏｇ ａ ａ ｌ ｓ ｓｈａ ｅ ｔ ｄｉｄ ｆ ｎｙ ｙｅ ｒ ．Ｉ ｓ ａ ｍｐｏ ｔ ｎｔｔ ｐｉ ｎ ｔ ａ ｉ ｒ ｒ ｍ ｎａ ｙ ｉ ｓｂｅ ｎ ｓ ｕ ｅ ｏｒｍａ ａ ｓ ｔｉ ｎ ｉ ｒ ａ ｏ ｃｉ ｈｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒｓ
ｓ ａ ｉ ｎａ ｙｓｓ ｔ ｔｃ ａ ｌ ｉ ；ｐｒ ｇ ａ ｐａ ｈｓ；ｓ ｍ ｂ ｉ ｘ ｃ ｔｏ ｏ ｒ ｍ ｔ ｙ ｏｌｃ ｅ ｅ ｕ ｉ ｎ；ｄａ ａ ｃ ｖｅ ａ ｔ ｏ ｒ ｇｅ
适 当的断 言 （ 括 循 环 不 变式 ） 再 利 用 自动 化 或 半 包 ，
引
正 确性 是程 序最 重要 的属 性之 一 ． 长期 以来 ， 如
自动化 的推 理 工具 （ 理证 明器 或者 证 明检查 器 ） 定 进
行 验证 ． 一类 形式 验证 方 法是 模 型检测 ， 自动 化 另 其 程 度很 高． 是 它 只能 验 证 可 归 结 为 有 限 状 态 的 程 但 序． 这里 所 说 的“ 状态 ” 是指程 序 变量 的一 种取 值．
张 健
（ 国科 学 院 软 件研 究所 计 算 机 科 学 国 家 重 点 实 验 室 中 北京 １０ ９ ） ０ １０
言 日
摘
要
程 序 的 静 态 分 析 是 程 序 语 言 和 编 译 领 域 的一 个 重要 研究 方 向 ， 已经 被 研 究 了 很 多 年 ． 年 来 ， 也 引 起 形 近 它
式 方 法 和 软 件 工 程 领 域 的重 视 ， 用 于 程 序 测 试 和正 确 性 验 证 ． 中 从 程 序 的 语 法 特 征 、 关 心 的 数 据 类 型 和 程 序 被 文 所 性 质 等方 面 比 较 了 一 些 静 态 分 析 技 术 ． 重 描 述 基 于路 径 的 分 析 方 法 ， 别 是 符 号 执 行 技 术 ， 论 了程 序 路 径 可 行 着 特 讨 性 分 析 问 题及 其 分 类 、 杂 度 ． 对 程 序 分 析精 度 的 一 种 量 化 指 标 ， 明 了其 计 算 方 法 ． 复 针 说
静态分析方法范文
静态分析方法范文静态分析方法是一种软件工程技术，通过对程序的源代码、字节码或者可执行文件进行分析，从而对程序的缺陷、漏洞或者性能问题进行检测和分析。
静态分析方法不需要实际运行程序，它可以在早期阶段发现潜在问题，并且对软件的质量和可靠性有很大的帮助。
1.静态代码分析：静态代码分析是一种通过对源代码进行检查来发现潜在问题的方法。
它可以检测出常见的编程错误、安全漏洞、不一致性等问题。
静态代码分析可以通过手工人工分析来完成，也可以使用自动化工具来进行。
自动化工具可以扫描源代码，通过预先定义的规则集合来检查代码中的问题，并生成报告。
静态代码分析可以帮助开发人员在编译之前发现和解决问题，提高软件的质量和可靠性。
2.抽象解释：抽象解释是一种静态分析方法，它使用数学方法来描述程序的语义。
抽象解释可以通过把程序的执行路径抽象成一个有限状态空间来进行分析。
它可以检查程序是否满足一些性质，例如安全性、函数调用关系、资源耗尽等。
抽象解释可以通过模型检查、符号执行、逆向工程等技术来实现。
它可以用于软件测试、代码评审和安全分析等领域。
3.模型检查：模型检查是一种静态分析方法，它使用有限状态机模型来描述程序的行为。
模型检查可以对模型进行全面的状态空间，以检查程序是否满足一些性质。
模型检查可以发现程序中的死锁、竞争条件、内存泄漏等问题。
模型检查可以通过形式化规范和形式化验证工具来实现。
它可以用于硬件验证、软件验证和协议分析等领域。
4.符号执行：符号执行是一种静态分析方法，它通过对程序的符号变量进行推理来分析程序的行为。
符号执行可以对程序的所有可能执行路径进行分析，以检测程序中的潜在错误。
符号执行可以发现程序中的缓冲区溢出、空指针引用、整数溢出等问题。
符号执行可以通过使用约束求解器来支持符号变量的推理。
它可以用于安全审计、漏洞挖掘和恶意软件分析等领域。
5.约束求解：约束求解是一种静态分析方法，它用于求解含有约束条件的问题。
约束发现是一种自动化工具，它可以对程序的约束条件进行推理和求解。
面向软件工程的静态分析与动态分析方法研究
面向软件工程的静态分析与动态分析方法研究随着计算机科学技术的不断发展，软件工程也越来越成为计算机领域的重要分支。
软件工程需要对于软件系统的开发、分析、测试和维护等方面进行全面而深入的研究，而静态分析和动态分析方法则是非常重要的软件工程研究内容之一。
静态分析和动态分析方法的介绍静态分析方法是指在不运行软件程序的情况下，通过对程序的符号表或其他结构来推导程序的行为和性质，以发现程序中的潜在错误和缺陷。
静态分析方法主要通过检查代码的语法、数据流和控制流等来进行，有时也需要对代码进行抽象处理以便更好地理解程序的结构。
动态分析方法是指在运行软件程序的情况下，通过监测程序的行为和性能来进行分析，以发现程序中的错误和潜在问题。
动态分析方法可以帮助人们对于软件系统中的性能和安全问题进行更深入的分析和解决，常用的动态分析方法包括代码执行跟踪、代码覆盖率分析和内存泄漏分析等。
静态分析与动态分析方法的联系和区别静态分析方法和动态分析方法都是软件工程领域内非常重要的研究内容，二者之间的关系密切，但也存在一些区别。
首先静态分析和动态分析方法都是针对软件系统中的错误和问题进行发现的，但静态分析方法主要是在不运行程序的情况下进行，而动态分析方法则是在运行程序的情况下进行。
静态分析方法可以对软件系统中的缺陷和错误进行快速发现，但是由于无法准确地考虑运行时的上下文环境等因素，因此其检测的范围较为有限。
相反，动态分析方法可以在运行程序时对软件系统进行全面而深入的检测和分析，可以对于运行时的问题和错误进行快速发现和解决，但是其对于软件系统内部的结构和属性等信息的了解程度并不如静态分析方法。
其次，在实际的软件工程开发过程中，通常需要综合应用静态分析方法和动态分析方法来进行软件系统的分析和测试。
静态分析方法可以帮助人们快速地对程序进行初步检查和筛选，识别出一些明显的缺陷和错误，然后再通过动态分析方法对程序进行进一步的分析和测试，以深度挖掘程序中的错误和问题。
软件测试中的静态与动态分析工具
软件测试中的静态与动态分析工具在软件测试领域中，静态与动态分析工具是两个重要的工具，用于帮助测试人员发现和修复软件中的错误和问题。
静态分析工具主要用于分析代码的结构和语法，而动态分析工具则通过运行程序并监测其行为来检查代码的正确性和性能。
静态分析工具是一种静态代码分析工具，它在不执行代码的情况下检测代码中的潜在错误。
这些工具通过检查代码的结构、语法和语义来查找代码中的问题。
静态分析工具可以检测出常见的编码错误、内存泄漏、空指针引用等问题。
通过使用静态分析工具，测试人员可以在代码编写阶段就发现潜在的问题，并及时修复，从而减少后期的错误修复工作。
动态分析工具是一种动态代码分析工具，它通过运行程序并分析程序的行为来检查代码的正确性和性能。
这些工具可以监测程序的执行过程，并记录和分析程序的运行时信息，以便于发现潜在的错误和性能问题。
动态分析工具可以帮助测试人员确定代码中的潜在缺陷，并进行准确的排查和修复。
在软件测试中，静态与动态分析工具起着不可或缺的作用。
静态分析工具可以在编码阶段就发现潜在的问题，减少错误的产生，提高软件的质量。
而动态分析工具则可以在程序运行时发现问题，帮助测试人员及时修复错误，确保软件的稳定性和性能。
静态与动态分析工具有很多种，下面将介绍一些常用的工具及其主要功能。
1. 静态分析工具：- 静态代码分析器：静态代码分析器可以检查代码中的结构和语法错误，例如未使用的变量、未关闭的文件等。
它可以帮助测试人员发现潜在的编码问题，并提供相应的建议和修复方法。
- 静态扫描工具：静态扫描工具可以扫描整个代码库，识别出代码中的潜在问题。
这些问题可能包括代码重复、不符合规范的命名、代码生成的错误等。
通过使用静态扫描工具，测试人员可以迅速找到需要修复的问题，并提高代码的可读性和可维护性。
2. 动态分析工具：- 调试器：调试器是一种常用的动态分析工具，它可以帮助测试人员跟踪程序的执行过程，并查看变量的值、函数的调用栈等信息。
移动应用安全测试的静态和动态分析方法
移动应用安全测试的静态和动态分析方法移动应用安全对于保护用户的个人信息和减少安全漏洞的利用至关重要。
为了确保移动应用程序的安全性，静态和动态分析方法被广泛应用于移动应用安全测试。
本文将介绍移动应用安全测试中的静态和动态分析方法，并探讨其优势和限制。
一、静态分析方法静态分析方法是通过对移动应用的源代码或字节码进行分析，寻找安全漏洞和潜在的风险。
以下是几种常用的静态分析方法：1. 代码审查：通过仔细检查应用程序源代码或反编译后的字节码，识别可能存在的安全问题，如输入验证、授权问题和代码注入漏洞。
代码审查可以帮助开发人员及时发现和修复潜在的安全漏洞。
2. 模糊测试：将随机和特殊输入注入到应用程序中，以测试其对异常输入的处理能力。
通过模糊测试，可以发现应用程序对边界条件和异常情况的处理是否安全可靠。
3. 数据流分析：通过跟踪应用程序中的数据流，识别敏感数据的传递路径和潜在的漏洞。
数据流分析可以帮助发现潜在的数据泄露和未经授权的数据访问问题。
静态分析方法的优势在于可以在应用程序运行之前发现安全问题，并帮助开发人员及时修复这些问题。
然而，静态分析方法有一定的局限性，例如无法检测动态生成的代码和无法验证运行时行为。
二、动态分析方法动态分析方法是通过在应用程序运行过程中监控和分析其行为，发现潜在的安全漏洞和风险。
以下是几种常用的动态分析方法：1. 运行时环境：通过在移动设备上创建虚拟运行环境，模拟应用程序运行的真实环境，以测试其对安全攻击的抵抗能力。
这种方法可以检测应用程序对不同操作系统版本、设备类型和网络环境的兼容性。
2. 二进制代码分析：通过对应用程序的二进制代码进行静态和动态分析，识别可能的安全漏洞和潜在的攻击路径。
二进制代码分析可以检测恶意代码的注入和恶意行为的执行。
3. 漏洞扫描：通过扫描应用程序的网络接口和应用程序内部，检查已知的漏洞和安全配置问题。
漏洞扫描可以帮助发现应用程序中存在的已知漏洞和潜在的安全隐患。
如何进行代码的静态分析
如何进行代码的静态分析一、前言代码的静态分析在软件开发中具有重要的作用，可以大大提升代码质量，减少软件缺陷。
与动态分析相比，静态分析在一些场景下更加高效、安全。
本文将介绍代码的静态分析的实现原理和常用工具。
二、什么是静态分析静态分析是指在程序运行之前对程序进行分析，通过程序的形式及其上下文信息进行推理、判断程序的正确性。
与之相对的是动态分析，动态分析是指在程序运行时进行分析查找程序问题和错误。
静态分析的优点是可对程序进行全面、全覆盖性的检查，可以在开发过程中尽早地检查出错误和潜在的问题，减少调试时间和成本。
三、静态分析的实现原理静态分析通常分为前端分析和后端分析。
前端分析是将源代码转换为抽象语法树，分析其控制结构和数据依赖关系。
后端分析是将分析结果应用到规则库中，评估程序的安全性和正确性。
前端分析器的任务是将源代码转换为抽象语法树（Abstract Syntax Tree, AST）。
AST是一种针对程序语言的抽象表示，用于生成程序的计算机语言。
AST将程序中的各个元素抽象成节点，通过这些节点来描述整个程序的结构和语义。
AST是在编译器构建的过程中产生的，可以描述一个程序的结构和语义信息，可以被作为静态分析的基础。
AST通常包含以下元素：1.1类型：表示AST节点的类型，例如if语句、while语句、变量定义等。
1.2属性：描述AST节点的特征，例如if语句的条件、变量定义的类型等。
1.3子节点：表示该节点所包含的子节点，例如if语句中的then和else分支、while语句中的循环条件等。
AST构建的过程是将源代码通过编译器转换为二进制代码，过程中对代码进行了词法和语法分析，将其转换为抽象语法树。
通过分析AST，可以得到程序的控制结构和数据依赖关系等有价值的信息。
后端分析器主要负责在源代码更改后，识别分析的输入和输出。
后端分析器通常包括许多不同领域的规则库，如代码的良好性、安全性规则等。
规则库可以是一个静态分析工具的核心部分，包含许多预定义的规则，从而在代码的编译过程中，对代码进行全面的检查和评估。
程序诊断法名词解释
程序诊断法名词解释程序诊断法是一种通过对计算机程序进行分析和调试来查找和解决程序错误的方法。
它是软件开发和维护过程中不可或缺的一部分，能够帮助开发人员找出错误、排除缺陷，并最终提高程序的质量和可靠性。
一、程序诊断法概述程序诊断法是一种系统性的方法，它通过利用专业知识和工具，对程序的各个方面进行细致分析，以确定程序错误的原因和位置。
它主要包括两个方面的内容：静态分析和动态分析。
1. 静态分析静态分析是指在程序没有运行的情况下对程序进行分析。
它可以通过检查源代码、编译错误和语法错误等方式来找出程序中的潜在问题。
静态分析的主要方法包括代码审查、抽象解释和模型检查等。
代码审查是一种对程序源代码进行逐行检查的方法，可以帮助发现代码中的错误和不规范之处。
它可以通过人工检查和自动化工具来实现。
抽象解释是一种根据程序的语义规则和约束来分析程序的方法。
它利用数学模型和逻辑推理来推断程序的行为，并找出可能存在的错误。
模型检查是一种利用有限状态机和逻辑推理来验证程序正确性的方法。
它可以自动地检查程序是否满足一些性质，如死锁、活锁和状态覆盖等。
2. 动态分析动态分析是指在程序运行的过程中对程序进行监控和分析。
它可以通过检测程序的执行轨迹、变量的取值和内存使用情况等方式来找出程序中的错误。
动态分析的主要方法包括调试和性能分析等。
调试是一种通过运行程序并观察程序的执行过程来找出错误的方法。
它可以通过断点设置、单步执行和变量监视等方式来逐步追踪和定位错误。
性能分析是一种评估程序性能和资源使用情况的方法。
它可以通过监测程序的CPU使用率、内存消耗和响应时间等指标来评估程序的性能，并找出性能瓶颈和优化方向。
二、程序诊断法的应用领域程序诊断法广泛应用于软件开发和维护的各个阶段。
它可以帮助开发人员在编写代码和测试程序时找出错误和缺陷，并及时进行修复。
它还可以帮助维护人员在程序运行时定位和解决问题，提高程序的可靠性和稳定性。
1. 软件开发阶段在软件开发阶段，程序诊断法可以帮助开发人员在编写代码和测试程序时找出错误和缺陷。
程序静态分析
mygcc由一个法国人N. Volanschi开发，其思想来源于MC，试图将自定义的错误检测集成到编译时。
Klocwork
国内用的最为广泛的静态分析工具，由加拿大北电于1996年研发，是中国最早的能够检测语义缺陷的静态分 析工具。截止到2015年其版本号为V10,也就是大家常说的K10
LDRA ed
形式化静态分析中用到的实现技术有：
模型检查假设系统是有限状态的、或者可以通过抽象归结为有限状态。
抽象解释将每条语句的影响模型化为一个抽象机器的状态。相比实际系统，抽象机器更简单更容易分析，但 其代价是丧失了分析的完备性（并不是原始系统中的每种性质在抽象机器中都是保留的）。抽象解释当且仅当抽 象机器中的每一个性质都能与原始系统中的性质正确映射时，才被称作可靠（sound）的。
使用简介
使用简介
在代码构建过程中使用静态分析工具有助于发现代码缺陷，并提高代码的质量。本节四个代码静态分析工具 的使用：Findbugs、PMD、Checkstyle、BlueMorpho。前三个工具各有不同的特点，针对开放平台技术。如 java,, C++.联合起来使用有助于减少误报错误，提高报告的准确率。第四个工具有助于理解大规模复杂业务逻 辑的COBOL遗留系统.除包含词法，语法，控制流，数据流分析技术外还引入了人工智能技术，可自动推荐业务描 述，生成业务文档。
白盒测试的关键技术静态分析和动态分析
白盒测试的关键技术静态分析和动态分析简介：白盒测试是软件测试中的一种重要测试方法，通过对软件内部结构和代码逻辑的深入分析，来评估软件的质量和功能。
在白盒测试中，静态分析和动态分析是两个关键的技术手段。
本文将重点介绍这两种分析方法及其在白盒测试中的应用。
一、静态分析静态分析是在不运行程序的情况下，对代码的结构、语法和语义进行分析的过程。
它通过对源代码或编译后的代码进行分析，来检测潜在的错误和缺陷。
静态分析主要包括以下几个方面：1. 代码规范检查在静态分析中，首先要进行代码规范检查。
通过对代码的命名、注释、缩进等方面进行检查，可以确保代码的风格一致，易于阅读和维护。
同时，还能避免一些常见的编码错误，提高代码的质量。
2. 代码复杂度评估代码复杂度评估是针对代码的结构和逻辑进行分析的过程。
它主要关注代码中的循环、条件语句和函数调用等结构，评估代码的复杂程度和可读性。
通过对代码复杂度的评估，可以找出潜在的性能问题和逻辑错误，及时进行优化和修复。
3. 缺陷和漏洞检测静态分析还可以用于检测代码中的缺陷和漏洞。
通过对代码的语法和语义进行详细分析，可以找出可能存在的内存泄漏、空指针引用、缓冲区溢出等问题。
这对于提高软件的安全性和稳定性非常重要。
二、动态分析动态分析是在程序运行的过程中，对其行为和执行路径进行跟踪和监测的过程。
通过动态分析，可以模拟真实的使用场景，发现潜在的错误和异常情况。
在白盒测试中，动态分析被广泛应用于以下几个方面：1. 单元测试在单元测试中，动态分析可以帮助开发人员对程序的每个单元进行逐个测试。
通过输入指定的测试数据，观察程序的输出结果，并与预期结果进行比较，以确保程序的正确性和稳定性。
2. 边界值测试边界值测试是一种常用的测试技术，用于发现程序在边界情况下的行为。
通过动态分析，可以观察程序对边界值输入的响应，并检查是否存在错误或异常情况。
这能够提高软件的健壮性和鲁棒性。
3. 覆盖率分析覆盖率分析是动态分析中的一个重要概念。
静态分析技术在软件安全中的应用
静态分析技术在软件安全中的应用随着互联网的普及和人们对计算机软件依赖性的增加，软件安全问题日益凸显。
传统的软件安全测试方法主要包括黑盒测试和白盒测试，然而这些方法都具有缺陷，导致软件安全风险无法得到有效的控制。
静态分析技术作为一种新型的软件安全测试方法，正在受到越来越多人的关注和追捧。
本文将分析静态分析技术在软件安全中的应用。
一、静态分析技术的定义和特点静态分析技术是指不运行程序而直接对程序源代码进行分析的方法。
通过对程序源代码的分析，可以发现程序中存在的缺陷和错误，并制定相应的修复方案。
相比于传统的测试方法，静态分析技术具有以下特点：1、全面性：静态分析技术可以检查程序中的所有代码，不留死角。
2、反复性：静态分析技术可以在程序修改后多次执行，以确保程序的安全性。
3、早期性：静态分析技术可以在程序编写之初就开始使用，以确保程序的安全性。
4、精确性：静态分析技术可以对程序进行精确的分析，找出程序中存在的漏洞和缺陷。
二、静态分析技术在软件安全中的应用静态分析技术在软件安全中的应用主要包括以下方面：1、漏洞检测：静态分析技术可以在程序编写之初就检测出程序中的漏洞，提供修复方案，从而保证程序的安全性。
2、代码质量分析：静态分析技术可以对程序的代码进行分析，给出改进建议，提高程序代码的质量。
3、代码规范检查：静态分析技术可以对程序的代码进行规范检查，避免代码中存在不规范的写法，降低开发人员的编程错误率。
4、检测常见漏洞：静态分析技术可以检测程序中存在的常见漏洞，如缓冲区溢出、格式化字符串漏洞、竞态条件、代码注入等，从而避免黑客利用漏洞攻击程序。
5、审查代码安全：静态分析技术可以审查程序中的安全代码，从而识别是否存在不安全的代码，如明文存储密码、使用默认的安全配置等，从而保护程序免受黑客攻击。
三、静态分析技术的优缺点静态分析技术的优点：1、提高程序的可靠性和安全性，减少程序出现漏洞的可能性。
2、有助于程序代码的改进和优化，提升代码的质量和稳定性。
静态分析及动态分析的区别和应用场景
静态分析及动态分析的区别和应用场景静态分析与动态分析的区别和应用场景一、引言静态分析和动态分析是软件工程领域的两种主要分析方法。
静态分析和动态分析都是为了帮助开发人员找出软件中的bug和缺陷。
本文将会从静态分析和动态分析的定义、区别和应用场景等方面来讨论这两种方法的不同与共同之处。
二、静态分析和动态分析的定义静态分析是在不运行程序的情况下检查程序代码或规约，以查找程序可能存在的bug和缺陷。
静态分析可以自动地分析代码，通过代码的语法、语义以及程序结构等来验证代码的正确性和缺陷，以发现潜在的安全漏洞和错误。
静态分析可以帮助开发人员在软件开发早期以发现潜在的缺陷和缺点，从而降低软件的维护成本。
动态分析是在运行程序的情况下观察程序行为，并对程序进行诊断和分析。
动态分析可以帮助开发人员更加深入地了解程序的性能和行为，以便发现程序中的错误和缺陷。
动态分析可以通过将程序运行在测试环境中，记录程序的执行轨迹和行为以及收集程序运行时的调试信息来进行分析。
三、静态分析和动态分析的区别静态分析和动态分析之间的最大区别是它们的运行环境。
静态分析是在代码编写和编译之后，而动态分析则是在程序运行之后。
这意味着静态分析能够检查程序的源代码，而动态分析则能检查程序的运行过程。
另一个区别是静态分析是一个自动化过程，而动态分析通常需要人工参与。
静态分析可以使用各种静态分析工具，例如Lint和Pylint，而动态分析则需要开发人员手动运行程序并记录数据，以便进行分析。
最后一点区别是，静态分析通常可以更快地找到程序的问题，因为它在编写代码之前就可以检测到潜在的错误和缺陷。
而动态分析可能需要程序运行一段时间才能发现问题。
四、应用场景1. 静态分析静态分析可以应用于以下场景中：（1）代码缺陷检测：静态分析可以检测代码中的语法错误、死代码、空指针引用等问题。
（2）性能优化：静态分析可以通过检查代码结构和算法来提高代码的性能和效率。
（3）代码重构：静态分析可以帮助开发人员重新设计和重构代码，以提高代码可读性和可维护性。
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ
ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｐｒｏｇｒａｍ ｐａｔｈｓ；ｓｙｍｂｏｌｉｃ ｅｘｅｃｕｔｉｏｎ；ｄａｔａ ｃｏｖｅｒａｇｅ
适当的断言（包括循环不变式），再利用自动化或半 １
引
言
自动化的推理工具（定理证明器或者证明检查器）进 行验证．另一类形式验证方法是模型检测，其自动化
正确性是程序最重要的属性之一．长期以来，如 何保证程序的正确性、尽可能发现程序中各种潜在 的错误，一直是计算机科学界关注的一个重要问 题［１］．这一问题也受到国际大型软件公司的高度
第３１卷第９期
２００８年９月
计
算
机
学
报
ｖ０１．３１
Ｎｏ．９
ＣＨＩＮＥＳＥ ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣｏＭＰＵＴＥＲＳ
Ｓｅｐｔ．２００８
精确的程序静态分析
张 健
１００１９０）
（中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室北京
摘要程序的静态分析是程序语言和编译领域的一个重要研究方向，已经被研究了很多年．近年来，它也引起形 式方法和软件工程领域的重视，被用于程序测试和正确性验证．文中从程序的语法特征、所关心的数据类型和程序 性质等方面比较了一些静态分析技术．着重描述基于路径的分析方法，特别是符号执行技术，讨论了程序路径可行 性分析问题及其分类、复杂度．针对程序分析精度的一种量化指标，说明了其计算方法． 关键词静态分析；程序路径；符号执行；数据覆盖
ｅａｎ
ｐｒｏｇｒａｍ）的概念．这种程序的所有变量都是布
给定一条路径，判断是否有变量的初始取值，使 得程序沿该路径执行．这就是路径可行性判定问题． 如果能找到合适的变量初始值，使路径被执行，则称 该路径为可行的（ｆｅａｓｉｂｌｅ）；否则就称它为不可行
尔类型的．ＳＬＡＭ自动地将普通的Ｃ程序抽象为布 尔程序．这种做法显然会丢掉很多重要信息，但是对 设备驱动程序这类应用来说，取得了不错的效果．
例１．
下面是一条简单的程序路径Ｐ。：
ｉｎｔ ｉ，Ｊ；
＠（ｉ＞５）； Ｊ—ｉ＋１； ＠（ｉ＜４）；
它表示，程序中有两个整型变量ｉ和歹．在路径入口 处，ｉ的值大于５；后来执行了一条赋值语句；在出口 处，又有一个条件表达式（歹的值小于４）．
３．１路径可行性判定问题
在ＳＬＡＭ项卧３］中，引入了“布尔程序”（Ｂ然程序分析技术已经被研究了很长时间，但因 为要处理大程序，采用了很多近似的粗略的分析方 法．比如，一类被称为流不敏感的（ｆｌｏｗ—ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ） 方法是，不考虑语句执行的先后次序．这类方法可得 到一些保守的结果（比如变量ｚ的值可能具有某性 质）．即使是如此粗糙的分析方法，对指针作别名分 析也是ＮＰ难的［２］．相对于流不敏感方法而言，也有 流敏感的分析方法． 类似地，静态分析方法还可区分为路径敏感的 （ｐａｔｈ—ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）和路径不敏感的．另外，有些方法只 注重分析单个过程，被称为过程内分析方法；而针对 多个过程的则是跨过程（ｉｎｔｅｒ—ｐｒｏｃｅｄｕｒａｌ）分析方法． 从某种意义上讲，上面的分类方法都是依据控 制流的．我们认为，还可以从另外一个角度来进行划 分，即以能精确处理什么样的数据类型来划分． 虽然很多方法和工具声称能分析比较大的Ｃ 程序，但规模（程序行数）只是复杂性的一个方面．多 数工具都不可避免地采用抽象的手段，忽略掉一些 看起来无关的细节．
ｔｏ
ｔｈｅ ｓｙｎｔａｃｔｉｃ ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｄａｔａ ｔｙｐｅｓ ａｎｄ
ｏｎ ａ
ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ａｒｅ
ｔｅｃｈ—
ｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｏｃｕｓｅｓ
ｃｌａｓｓ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｔｈａｔ
ｂａｓｅｄ
３路径可行性及判定方法
本节讨论如何分析具有丰富数据类型的程序， 主要是面向路径的分析方法． 我们知道，从程序流图可以得到很多条程序路 径．每条路径的起点是程序的入口．如果程序中有循 环，可能会有无穷多条路径． 我们可以将路径表示为一个序列．为简便起见， 假定序列中的每个元素是条件表达式（用＠表示）或 者赋值语句．输入语句（ｓｃａｎｆ）也可看成是一种赋值 语句．当然，在序列之前，我们需要加上变量声明．
虽然很多学者做了很大的努力，但对于我们常 见的绝大多数程序而言，实现完全的正确性验证目 前还是很困难的．一种经典的做法是，程序员先写出
收稿日期：２００８—０７—１６．张■，男，１９６９年生，研究员，博士生导师，研究领域为自动推理、约束求解、程序分析与软件测试．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｊ＠
ｉｏｓ．ａｃ．ｃ１１．
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｓｔａｔｉｃ ｐｒｏｇｒａｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｓｔｕｄｉｅｄ ｆｏｒ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ．Ｉｔ ｉｓ
ａｎ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｏｐｉｃ ｉｎ ｔｈｅ
ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ ｌａｎｇｕａｇｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｉｌｅｒｓ．Ｒｅｃｅｎｔｌｙ，ｉｔ ｈａｓ ａｌｓｏ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ
数组是程序中常用到的一种语法结构．但它也 给静态分析带来了一定的麻烦：如果下标表达式含 有变量，很难在程序执行前知道它究竟是指哪个元 素．对此，往往需将数组表达式简化．一种做法是，只 看数组名，而不管下标．这样的分析方法把口［ｉ＋力
和口［ｏ］当成一个对象；但是把缸ｏ］和ｂ［１］还是看
成不同的对象． Ｌｅｖ—Ａｍｉ等人［妇描述了如何用静态分析的方法 来“验证”一些能处理链表结构的程序（比如用链表 实现的插入排序算法）．但实际上，他们的方法中只 记录了程序中一部分信息（就是链表各元素之间的 关系），而忽略了其它信息（如每个结构中的数值分 量）．其出发点应该是，只关心程序的部分性质（如元 素之间的序关系）．但如果程序不小心把数值变量的 值改变了，他们的分析方法发现不了这种错误． 还有很多其它方法也只关心程序的一些特性， 如“所有打开的文件要被关闭”，等等．从数据类型的 角度看，很多分析方法都是针对单变量、甚至是布尔
ａｒｅａｓ
ｓｕｃｈ
ａｓ
ｆｏｒｍａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ
ａｎｄ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ａｎｄ ｓｏｍｅ ｉｄｅａｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ
ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｐｒｏｇｒａｍ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｓｔｉｎｇ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｍｐａｒｅｓ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｔａｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
４路径可行性判定与 程序分析、验证、测试
路径可行性判断问题本来是软件测试中的重要 问题．在测试技术研究的早期，人们往往根据程序的 控制流图来构造测试用例（从图中选取一定的路 径），但发现这样得到的很多路径是不可行的．由于 路径可行性判断问题本身固有的难度，在这一问题 上一直没有大的进展．如果能很好地解决该问题，对 软件测试自动化（特别是测试数据自动生成）的重要
中图法分类号ＴＰ３１１
Ｓｈａｒｐ Ｓｔａｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｐｒｏｇｒａｍｓ
ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
ＳｏｆｔＭｒｅ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＢｅＯｉｎｇ
１００１９０）
重视．
程度很高．但是它只能验证可归结为有限状态的程 序．这里所说的“状态”是指程序变量的一种取值． 在工业界，人们通常是利用各种测试手段来发 现软件中的错误，提高软件质量．通过运行软件，观 察或比较其执行结果，判断软件中是否有错．虽然目 前有很多工具能帮助用户统计测试过程中的各种信 息（如语句覆盖率），但是测试用例的设计（特别是测 试数据的自动生成）还是一个难题．
计
算
机
学
报
２００８钷
与动态的测试方法不同，我们也可以不运行软 件，而直接分析程序代码，发现其中一些错误．这类 方法称为静态分析．它是程序语言和编译、软件工程 领域的一个重要研究方向．一个比较有名的早期开 发的静态分析工具就是ｔｉｎｔ，它主要检查Ｃ语言程 序中的各种错误（如没有初始化的变量）．近几年，静 态分析技术也逐渐受到操作系统、信息安全等领域 学者的高度重视． 本文第２节简要地介绍几种静态分析及验证方 法，指出应以数据类型的处理作为比较不同方法的 重要基础；第３节介绍路径可行性判定问题及解决 此问题的两类方法，特别是符号执行的方法；第４节 接着论述这种高精度的分析方法在程序分析、验证 和测试中所起的作用；在第５节，我们描述程序分析 精度的一种度量，并通过例子说明其计算方法；第６ 节是结束语． 本文采用Ｃ语言的文法来描述算法和程序例子．
３．３近似的判定方法
虽然符号执行的方法可以准确地判断路径的可 行性，但目前其算法和实现技术还不太成熟，代价比 较高．所以，人们也提出了一些计算代价比较低的近 似方法．比如，软件工程领域早期出现过的一种判断 方法［８１是，如果一条路径中有很多不同的谓词（条件 表达式），那么这条路径不可行的概率就比较大．从 约束的观点看，这样的路径所对应的路径条件要满 足很强的约束，很可能达不到要求． 最近，Ｎｇｏ和Ｔａｎ［叼观察到常见程序中不可行 路径的一些特征，提出了一些启发式判断方法．在实 际应用中，效果不错．
３．２精确的判定方法
具体的判断算法及复杂度取决于路径中表达式 的形式．（１）如果分析的是布尔程序，路径中只有布 尔变量和布尔逻辑运算符，那么得到的路径条件应 该是布尔逻辑表达式．判断它是否可满足的问题，是 ＮＰ－难的．（２）如果我们分析的是数值计算程序，并 且得到的路径条件是一组线性不等式，那么我们可 以用线性规划的方法来判断路径条件是否可满足． （３）自动工具ＰＡＴ采用了布尔逻辑可满足性算法 和线性规划相结合的方法，来判断路径条件的可满 足性．因为ＰＡＴ可接受的路径中，既有布尔逻辑运 算，又有线性的数值运算．