静态分析工具Clang Static Analyzer （5） Clangsa |
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静态分析工具Clang Static Analyzer （5） Clangsa
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想了解更多关于开源的内容，请访问： 51CTO 开源基础软件社区 https://ost.51cto.com 接着本系列之前的文章，补充下CodeChecker的部分用法。使用命令CodeChecker analyzers可以查看当前支持的静态分析检查器analyzers。如果安装了Cppcheck就会展示出来，clangsa和Clang-tidy是LLVM Clang编译工具链提供的静态分析检查器。 zhushangyuan@DESKTOP-RPE9R4O:~/CSA$ CodeChecker analyzers cppcheckzhushangyuan@DESKTOP-RPE9R4O:~/CSA$ export PATH=~/openharmony/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/bin:$PATHzhushangyuan@DESKTOP-RPE9R4O:~/CSA$ CodeChecker analyzers clangsa cppcheck clang-tidy在使用CodeChecker静态分析时，可以使用选项[--analyzers ANALYZER [ANALYZER ...]指定只使能部分分析器，这些ANALYZER可以是clangsa、cppcheck、clang-tidy。如下: CodeChecker analyze --analyzers clangsa compile_commands.json -o ./reports系列文章中的前几篇中，已经到了Cppcheck和Clang-tidy这2个静态检查分析器，本文快速介绍下clangsa静态检查分析器。 1、clangsa介绍前面系列文章介绍了Clang Static Analyzer，知道Clang 静态分析器CSA是一个源代码分析工具，可查找 C、C++ 和 Objective-C 程序的bugs。Clang Static Analyzer可以理解提供了两部分内容，一部分是CSA工具，比如scan-build、CodeChecker，还有一部分是clangsa，虽然是Clang Static Analyzer的缩写，但是指的是Clang Static Analyzer的静态检查分析器，定义了一些的代码缺陷检查规则。详细可以参考链接https://clang.llvm.org/docs/ClangStaticAnalyzer.html，除了支持的检查器，还有用户文档和开发文档，用于支持定制自己的检查器。 本文主要学习下clangsa支持的检查器Available Checkers。 clangsa、cppcheck、clang-tidy属于分析器analyzer，每个分析器定义了自己的一套检查器“checkers”。检查器还会通过分组进行管理。clangsa分析器的检查器分为三组，分别为： Default Checkers 默认检查器，可以发现安全和API使用缺陷，死代码和其他逻辑错误。。请参阅下面的默认检查器列表。Experimental Checkers 实验检查器也称为alpha checkers，处于开发过程中，默认关闭。可能会崩溃，也可能产生较多的误报。Debug Checkers 调测检查器被分析器开发者用作调测目的。2、Default Checkers 默认检查器默认检查器分为如下几组。只关注C、C++相关的检查器，osx、Fuchsia、nullability、WebKit可以自行按需了解。 core 核心语言特性，通用的检查器cplusplus C++语言检查器deadcode 死代码检查器nullability Objective-C空指针传递和解引用检查器optin 可移植、性能或编程风格相关的检查器security 安全相关检查器unix POSIX/Unix检查器osx macOS检查器Fuchsia Fuchsia操作系统相关的检查器。Fuchsia是Google开发的一款开源操作系统。WebKit WebKit相关检查器。WebKit是开源Web浏览器引擎。（1）core检查器core检查器关注语言的核心特性，包含通用目的的检查器，例如除零错误，空指针解引用，使用未初始化的值等。这些检查器需要一直开启，其他检查器依赖这些核心检查器。 core.CallAndMessage (C, C++, ObjC)检查函数调用的逻辑错误，Objective-C消息表达错误，例如，未初始化参数，空函数指针等。适用于C, C++, ObjC等编程语言。//Cvoid test() { void (*foo)(void); foo = 0; foo(); // warn: function pointer is null 函数指针为空 } // C++ class C { public: void f(); }; void test() { C *pc; pc->f(); // warn: object pointer is uninitialized 对象指针未初始化 } // C++ class C { public: void f(); }; void test() { C *pc = 0; pc->f(); // warn: object pointer is null 对象指针为空 } // Objective-C......core.DivideZero (C, C++, ObjC)检查是否存在除零错误。void test(int z) {if (z == 0) int x = 1 / z; // warn 除零错误}void test() {int x = 1;int y = x % 0; // warn 除零错误}core.NullDereference (C, C++, ObjC)检查空指针的解引用错误。SuppressAddressSpaces选项会屏蔽带地址空间的空指针解引用告警。可以使用选项-analyzer-config core.NullDereference:SuppressAddressSpaces=false来关注该SuppressAddressSpaces。默认是开启的。// C void test(int *p) { if (p) return;int x = p[0]; // warn } // Cvoid test(int *p) { if (!p) *p = 0; // warn} // C++class C {public: int x;}; void test() { C *pc = 0; int k = pc->x; // warn} // Objective-C...... core.StackAddressEscape ©检查堆栈越界，在一个函数内部声明的局部变量存储在栈空间上，不能把该变量的地址传递到函数外部。char const *p;void test() { char const str[] = "string"; p = str; // warn StackAddressEscape告警} void* test() { return __builtin_alloca(12); // warn StackAddressEscape告警} void test() { static int *x; int y; x = &y; // warn StackAddressEscape告警} core.UndefinedBinaryOperatorResult ©检查二元表达式中的未定义的值。void test() {int x;int y = x + 1; // warn: left operand is garbage}core.VLASize ©检查变长数组（Variable Length Arrays，VLA）的长度未定义或者零值。void test() { int x; int vla1[x]; // warn: garbage as size}void test() { int x = 0; int vla2[x]; // warn: zero size} core.uninitialized.ArraySubscript ©检查未初始化的值用作数组下标。void test() { int i, a[10]; int x = a[i]; // warn: array subscript is undefined}core.uninitialized.Assign ©检查使用未初始化的值进行赋值。void test() { int x; x |= 1; // warn: left expression is uninitialized 左表达式未初始化}core.uninitialized.Branch ©检查未初始化的值用于条件分支。 void test() { int x; if (x) // warn return;}core.uninitialized.CapturedBlockVariable ©检查代码块捕获未初始化的值。void test() { int x; ^{ int y = x; }(); // warn}core.uninitialized.UndefReturn ©检查未初始化的值传递到外层函数。int test() { int x; return x; // warn}（2）cplusplus检查器C++语言相关的检查器。 cplusplus.InnerPointer (C++)检查在re/deallocation之后使用的C容器的内部指针。C标准库中的许多容器方法会让指向容器元素的引用无效，包含实际引用，迭代器，原生指针（raw pointers）。使用无效的引用会引起未定义行为，这通常是C++中内存错误的源头，也是该检查致力于检查出来的代码缺陷。该检查器只是适合std::string对象，不能识别出复杂的用法，比如传递std::string_view这样的unowned指针。void deref_after_assignment() { std::string s = "llvm"; const char *c = s.data(); // note: pointer to inner buffer of 'std::string' obtained here s = "clang"; // note: inner buffer of 'std::string' reallocated by call to 'operator=' consume(c); // warn: inner pointer of container used after re/deallocation}const char *return_temp(int x) { return std::to_string(x).c_str(); // warn: inner pointer of container used after re/deallocation // note: pointer to inner buffer of 'std::string' obtained here // note: inner buffer of 'std::string' deallocated by call to destructor} cplusplus.NewDelete (C++)检查重复释放double-free和释放后使用UAF等内存问题。追踪被new/delete管理的内存。void f(int *p);void testUseMiddleArgAfterDelete(int *p) { delete p; f(p); // warn: use after free 释放后使用}class SomeClass {public: void f();}; void test() { SomeClass *c = new SomeClass; delete c; c->f(); // warn: use after free 释放后使用} void test() { int *p = (int *)__builtin_alloca(sizeof(int)); delete p; // warn: deleting memory allocated by alloca // 释放使用alloca申请的内存} void test() { int *p = new int; delete p; delete p; // warn: attempt to free released 重复释放内存} void test() { int i; delete &i; // warn: delete address of local 释放局部变量的栈内存} void test() { int *p = new int[1]; delete[] (++p); // warn: argument to 'delete[]' is offset by 4 bytes // from the start of memory allocated by 'new[]' // 传递给'delete[]'的参数相对'new[]'申请的内存开始地址进行了4字节偏移 // 释放的不是申请的内存。} cplusplus.NewDeleteLeaks (C++)检查内存泄露memory leaks. 追踪new/delete管理的内存。void test() { int *p = new int;} // warn 申请未释放cplusplus.PlacementNewChecker (C++)Check if default placement new is provided with pointers to sufficient storage capacity. 检查缺省的定位new（placement new）指针操作，有足够的存储能力。#includevoid f() { short s; long *lp = ::new (&s) long; // warn} cplusplus.SelfAssignment (C++)检查C++的自赋值的copy 和 move赋值操作。cplusplus.StringChecker (C++)检查 std::string 操作。检查从std::string对象构造的cstring是否为空NULL。如果检查器不能推断出该指针为空，会假设其非空，用于满足构造。该检查器可以检查SEI CERT C++编程规则STR51-CPP。不要从空指针创建std::string对象。 #includevoid f(const char *p) { if (!p) { std::string msg(p); // warn: The parameter must not be null }} （3）deadcode检查器deadcode.DeadStores ©检查存储在变量里的值后续未被使用。void test() {int x;x = 1; // warn}WarnForDeadNestedAssignments选项会使能检查器来检测嵌套的无用的赋值代码，可以使用选项-analyzer-config deadcode.DeadStores:WarnForDeadNestedAssignments=false来关闭该选项。WarnForDeadNestedAssignments`选项默认开启。 会对这样的代码进行告警，例如: if ((y = make_int())) { }。 （4）security检查器security.FloatLoopCounter ©浮点数作为循环变量 (CERT: FLP30-C, FLP30-CPP).void test() { for (float x = 0.1f; x b) return a; return b;}int maxClone(int x, int y) { // similar code here log(); if (x > y) return x; return y;} （2）alpha.core检查器简单看一个，其他更多检查器，可以自行访问官网文档https://clang.llvm.org/docs/analyzer/checkers.html#alpha-core。 alpha.core.C11Lock类似alpha.unix.PthreadLock,检查互斥锁的mtx_t mutexeslocking/unlocking的上锁和解锁。mtx_t mtx1;void bad1(void){ mtx_lock(&mtx1); mtx_lock(&mtx1); // warn: This lock has already been acquired} 想了解更多关于开源的内容，请访问： 51CTO 开源基础软件社区 https://ost.51cto.com |
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