關(guān)于Polyspace靜態(tài)分析的具體作用分析和介紹

更快地投放市場(chǎng)的趨勢(shì)容易產(chǎn)生以下誤解：靜態(tài)分析只是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。軟件開(kāi)發(fā)人員必須盡可能多地消除錯(cuò)誤，并會(huì)使用錯(cuò)誤快速發(fā)現(xiàn)工具，但很可能仍然存在一些錯(cuò)誤。這種做法對(duì)于非安全關(guān)鍵型應(yīng)用（如智能手機(jī)應(yīng)用）可能足夠了，但對(duì)于安全關(guān)鍵型應(yīng)用可能是不夠的。

因此，安全關(guān)鍵型應(yīng)用需要更嚴(yán)格的方法來(lái)驗(yàn)證安全性和穩(wěn)健性，這就是靜態(tài)分析可以帶來(lái)的其他好處。在本文中，我們將消除靜態(tài)分析只是發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤這一誤解，并證明它可以幫助驗(yàn)證是否符合編碼標(biāo)準(zhǔn)，生成有關(guān)代碼質(zhì)量的指標(biāo)，并可以在軟件開(kāi)發(fā)的任何階段使用。

毫無(wú)疑問(wèn)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤肯定是靜態(tài)代碼分析的一個(gè)重要方面。但是，靜態(tài)分析技術(shù)的范圍廣泛，從簡(jiǎn)單的語(yǔ)法檢查或基于啟發(fā)式的方法，到基于形式化方法的高級(jí)驗(yàn)證，不一而足。

這一范圍還體現(xiàn)在市場(chǎng)上各種各樣的靜態(tài)分析工具。例如，一些高級(jí)編譯器有一個(gè)采用靜態(tài)分析形式的內(nèi)置語(yǔ)法檢查器。在該范圍的另一端是基于形式化方法的工具，如可以執(zhí)行語(yǔ)義分析的 Polyspace，為您的軟件提供詳細(xì)的運(yùn)行行為。

Polyspace Bug Finder 是一種可以幫助發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的靜態(tài)分析工具，但它還可用于：

檢查您的軟件是否符合編碼標(biāo)準(zhǔn)，如 MISRA C/C++、JSF++ 和自定義規(guī)則

生成代碼度量指標(biāo)以幫助您改進(jìn)代碼質(zhì)量。

此外，使用 Polyspace Code Prover，您還可以證明您的軟件不會(huì)由于特定類型的關(guān)鍵運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤而崩潰。

因此，這些工具已經(jīng)超出了簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)，在驗(yàn)證和確認(rèn)過(guò)程中非常有價(jià)值。例如，下圖中的代碼是形式驗(yàn)證的結(jié)果，該結(jié)果確認(rèn)在任何運(yùn)行條件下都不會(huì)發(fā)生溢出錯(cuò)誤：

如前所述，您可以使用靜態(tài)分析來(lái)檢查您的代碼是否符合特定的編碼準(zhǔn)則或標(biāo)準(zhǔn)，從而避免使用不安全或不可靠的結(jié)構(gòu)。它還可以幫助您捕捉表明代碼質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)，如圈復(fù)雜度、執(zhí)行不到的代碼、使用共享全局變量和遞歸 、省去編寫(xiě)測(cè)試用例的開(kāi)銷。這些指標(biāo)可以幫助您找出設(shè)計(jì)問(wèn)題，例如可能最終影響軟件性能和可靠性的代碼架構(gòu)。

使用非初始化變量或不受保護(hù)的共享變量可能在特定的測(cè)試用例中顯示意想不到的結(jié)果。然后，您可能會(huì)承擔(dān)調(diào)試任務(wù)，花費(fèi)大量的時(shí)間試圖找出問(wèn)題所在。更糟糕的是，由于此類運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤的不可預(yù)知性，這些缺陷可能不會(huì)在測(cè)試過(guò)程中顯示出來(lái)。

靜態(tài)分析更為廣泛的優(yōu)勢(shì)并不廣為人知，因此它在軟件開(kāi)發(fā)工作流程的后期才被采用。因?yàn)樗缓?jiǎn)單地認(rèn)為是一種發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的方法，所以它通常在軟件開(kāi)發(fā)的最后階段才被采用（例如，靜態(tài)分析是質(zhì)量工程團(tuán)隊(duì)發(fā)布代碼之前的最后一關(guān)）。超過(guò)90%的潛在客戶在進(jìn)入了項(xiàng)目的結(jié)束階段后才與我們聯(lián)系，了解我們的靜態(tài)分析解決方案。

但是，如果您想利用上面討論的所有優(yōu)勢(shì)，則應(yīng)在開(kāi)發(fā)的早期階段引入靜態(tài)分析。實(shí)際上，使用編譯器就是一個(gè)這樣的例子，因?yàn)榫幾g器是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的靜態(tài)分析工具，可幫助開(kāi)發(fā)代碼的語(yǔ)法和語(yǔ)義。研究發(fā)現(xiàn)，盡早發(fā)現(xiàn)和修復(fù)編碼錯(cuò)誤可以獲得顯著的成本效益。還可以縮短您所開(kāi)發(fā)軟件所需的測(cè)試時(shí)間。因此，靜態(tài)分析在早期引入您的工作流非常重要，它遠(yuǎn)不是簡(jiǎn)單地識(shí)別錯(cuò)誤。