![CheckAutoVariables.autoVariables()
错误捕获特征
自动变量地址被赋给函数参数
“[;{}] %var% = & %var%" %var%是fp_list . %var% in vd_list
"[;{}] * %var% = & %var%" %var%是fp_list . %var% in vd_list
"[;{}] %var% [ %any% ] = & %var%“
%var%是fp_list . %var% in vd_list
自动变量地址返回
"return & %var% ;" %var% in vd_list
无效空间释放
"free ( %var% ) ;" isAutoVarArray %var% in vda_list](https://image.slidesharecdn.com/cppcheck-111012095244-phpapp01/85/cppcheck-22-320.jpg)
![.returnPointerToLocalArray()
提取数组特征
"[;{}] %type% %var% [“
将所有数组变量加入到
std::set<unsigned int>arrayVar
错误特征
“return %var%” 且 %var% 在集合arrayVar中](https://image.slidesharecdn.com/cppcheck-111012095244-phpapp01/85/cppcheck-23-320.jpg)
![.returnReference()
提取数组特征
“[;{}] %type% %var% [” 或 “%type% < %any% > %var%”;
将所有自动变量 加入到 localvar
错误特征
“return %var% ; ” 且 %var% 在集合calvar中](https://image.slidesharecdn.com/cppcheck-111012095244-phpapp01/85/cppcheck-26-320.jpg)
![.returncstr()
提取变量特征
"%type% %var% [;=]"
localvar.insert(tok2->next()->varId());
将所有自动变量 加入到 localvar
错误特征
"return %var% . c_str ( ) ;“且 %var% 在集合localvar中](https://image.slidesharecdn.com/cppcheck-111012095244-phpapp01/85/cppcheck-28-320.jpg)
![错误举例：
由index越界 内存操作程序使用不当
void f() void f()
{ {
char arrary[10]; char* buffer=new
char c; char[10];
c= arrary[11]; memset(buffer,0,11);
缓冲区溢出检查
} }](https://image.slidesharecdn.com/cppcheck-111012095244-phpapp01/85/cppcheck-31-320.jpg)
cppcheck源码分析
- 1. Cppcheck 架构分析 自动变量检查： Cppcheck 概述 返回自动变量（局部变量）指针 越界检查： 静态代码分析工具 数组越界 类检查： 构造函数，初始化 检查点 内存泄露检查： 空指针检查： 废弃函数检查 其他：
- 4. 参数分析 外部输入 class Settings { 内部抽象 class Settings … std::string _append; std::string userDefines; std::list<std::string> _includePaths; std::list<Rule> rules; … } 字符交互模式 CmdLineParser parser(&_settings);
- 5. Cppcheck总过程
- 6. 预处理 预处理阶段主要处理： 去多余空格 预处理处理由Preprocessor类 删除汇编代码 处理#Include及嵌套 实现 统一预处理语句（例：#if define=> #ifdef） 提取预处理配置设置（configuration） 执行Class Preprocessor::preprocess() 替换宏定义
- 7. Tokenize 符号：+-*/;…等 变量名 函数名 解析代码成符号 由 class Tokenizer实现 实现接口 class Tokenizer::tokenize()
- 8. Simplify 目的： 简化复杂代码 统一化 由 class Tokenizer实现 实现接口 class Tokenizer::simplifyTokenList() Simplify规则 对变量 对条件循环语句if 、for、while (详细规则见word)
- 9. Cppcheck 核心类class cppcheck Cppcheck程序的主干类 核心函数check() 处理入口，在此函数对输入代码进行初步分析处理，最后将代码传 递给 CheckFile(). 核心函数CheckFile() 函数功能是分析一个代码文件， CheckFile()会将代码流做 进一步的分析，做tokenize,simplify ，处理后分析代码，报告 错误
- 10. Class cppcheck::check()函数 &class cppcheck:: CheckFile()函数的实现
- 12. 检查类的组织方式： static std::list<Check *> _instances; // Register this check class (by creating a static instance of it) namespace std::list<Check *> &instances() static { { 链表在哪？ static std::list<Check *> _instances; CheckOther instance; } check类instances()函数中静态变量 return _instances; InlineCheck::Check(const std::string &aname) } : _name(aname), _tokenizer(0), _settings(0), _errorLogger(0) ：{ 怎样加入检查类链表？ instances().push_back(this); instances().sort(std::less<Check *>()); } 父类的构造函数执行时加入检查链表
- 13. Class check protected: const std::string _name; const Tokenizer * const _tokenizer; const Settings * const _settings; ErrorLogger * const _errorLogger; Cppcheck核心类check virtual void runChecks(****){ } check子类都会实现 //不是所有 virtual void runSimplifiedChecks(***) = 0; //所有check子类都会实 现 void reportError() //报 告误差，所有check子类都会用到 virtual void getErrorMessages(****) = 0; //所有check子类都会实现， 最终都会调用reportError() Void runChecks() 主要是检查经过tokenize，但未经过simplify的代码流 Void runSimplifiedChecks() 主要是检查经过tokenize，但未经过simplify的代码流
- 14. 用户扩展接口 CheckOther : public Check Cppcheck 用户扩展类 …… CheckOther virtual void runChecks(****){ } virtual void runSimplifiedChecks(***) = 0; //实现 //实现 添加检查函数方法：
- 15. Thank you
- 17. 自动变量检查 自动变量问题 自动变量也就是局部变量，存储空间 在栈stack中，函数结束时空间被释放，如果此时变 量地址被外部空间的函数使用，将会引起错误。 自动变量暴露到外部窗口 从参数（指向地址变量指针即指向指针的指针） return 全局指针变量… 其他 ….
- 18. 错误举例： 由参数传递局部变量地址 由程序返回 int f(char ** fp) char* f(int i) { { Char c=’a’; char c=‘a’; *fp=&c; return 0; return &c; 自动变量检查 } } (error) Assigning address of (error) Return of the address local auto-variable to a of an auto-variable function parameter.
- 19. 自动变量检查 实现类 class Ch eck Au toVariables
- 20. Class CheckAutoVariables autoVariables(); 检查自动变量 returnPointerToLocalArray(); 检查是否返回了指向局部数组的指针 returnReference() 检查是否返货了指向局部变量的引用 returncstr() 检查是否返回局部字符串
- 21. CheckAutoVariables.autoVariables() 实现： 关键变量： std::set<std::string> fp_list; 函数参数中指向指针的指针参数集合 std::set<unsigned int> vd_list; 自动变量集合 std::set<unsigned int> vda_list; 自动变量数组集合 std::set<unsigned int> unknown_type; bool begin_function = false; 进入函数的标志 bool begin_function_decl = false 进入函数参数声明部分标志 函数
- 22. CheckAutoVariables.autoVariables() 错误捕获特征 自动变量地址被赋给函数参数 “[;{}] %var% = & %var%" %var%是fp_list . %var% in vd_list "[;{}] * %var% = & %var%" %var%是fp_list . %var% in vd_list "[;{}] %var% [ %any% ] = & %var%“ %var%是fp_list . %var% in vd_list 自动变量地址返回 "return & %var% ;" %var% in vd_list 无效空间释放 "free ( %var% ) ;" isAutoVarArray %var% in vda_list
- 23. .returnPointerToLocalArray() 提取数组特征 "[;{}] %type% %var% [“ 将所有数组变量加入到 std::set<unsigned int>arrayVar 错误特征 “return %var%” 且 %var% 在集合arrayVar中
- 24. std::string & f() { std::string str_local; 返回引用函数的问题 return str_local; } 当f()运行结束时 str_local其实已经被释放了。 *好消息是 gcc就能查出此类问题
- 25. .returnReference() 描述：检查返回自动变量引用的函数 (error) Returning reference to auto variable 关键数据 std::set<unsigned int> localvar; 存储所有发现的自动变量 寻找目标函数——返回引用的函数 函数特征 "%type% & %var% (“ 或 "> & %var% ("
- 26. .returnReference() 提取数组特征 “[;{}] %type% %var% [” 或 “%type% < %any% > %var%”; 将所有自动变量 加入到 localvar 错误特征 “return %var% ; ” 且 %var% 在集合calvar中
- 27. .returncstr() 描述：检查返回字符串自动地址的函数 (error) Returning pointer to auto variable 关键数据 std::set<unsigned int> localvar; 存储所有发现的自动变量 寻找目标函数——返回字符串的函数 特征 "const char *" 或 "> & %var% ("
- 28. .returncstr() 提取变量特征 "%type% %var% [;=]" localvar.insert(tok2->next()->varId()); 将所有自动变量 加入到 localvar 错误特征 "return %var% . c_str ( ) ;“且 %var% 在集合localvar中
- 30. 缓冲区溢出检查 缓冲区溢出问题 缓冲区也就是一块内存空间，它可以是在 栈中的局部变量（例如，静态数组），也可以是堆中的 内存区域，程序中动态产生（例如，malloc,C++支持的 动态数组）变量也就是局部变量。 所谓溢出也就是访问的地址空间超出了缓 冲区内存区域，常见有两种方式导致溢出，一是显示的 index越界，如数组越界,另外就是一些内存操作函数使 用不当引发，如memcpy,memset…等内存操作函数
- 31. 错误举例： 由index越界 内存操作程序使用不当 void f() void f() { { char arrary[10]; char* buffer=new char c; char[10]; c= arrary[11]; memset(buffer,0,11); 缓冲区溢出检查 } }
- 32. 缓冲区溢出检查 实现类class Ch eckBu fferO verr un
- 33. 缺陷 不支持指针传递 识别缓冲区精确度不高 动态数组，malloc固定空间等缓冲区不能识别 字符串常量 char* p=“hello” （注：这段空间不是缓冲区，不可写哦） 内存操作函数检查的覆盖面不光，及一些双内存空间操作检查的不好 如memcpy(void *destin, void *source, unsigned n);
- 34. 类检查 面向对象编程问题 c++的面向对象编程存在一些安全隐患， 一 些经 典 的c++编程 书 籍都 有 提到 ，cppcheck实 现了 《effective c++》中提到的一些安全隐患检查 如：多态基类需要实现vitual的析构函数 不在构造和析构函数中使用vitual函数 operator = 必须返回*this operator = 需处理自我赋值的情况 …… 这些特性要加 –s 才启动
- 35. 类检查 实现类class Ch eck Class
- 36. 类检查 主要实现函数 checkClass.constructors(); checkClass.operatorEq(); checkClass.privateFunctions(); checkClass.thisSubtraction(); checkClass.checkConst(); checkClass.virtualDestructor(); checkClass.operatorEqToSelf(); checkClass.operatorEqRetRefThis();
- 37. 其他检查
- 38. 检查扩充 Cppch eck预留接口 class checkother
- 39. 内存泄露检查 内存泄露问题 内存泄露指的是在程序运行时，动态的 申请了内存（堆），但是使用过后没有释放，导致一些 内存永远得不到收回。 这是cppcheck最有价值的检查功能，也是 实现代码最长的一块检查
- 40. 内存泄露检查 实现类 class CheckMemor yLeakStructMember class CheckMemor yLeakInF unction class CheckMemor yLeakInClass class CheckMemor yLeakNoVar
- 41. CheckMemoryLeakStructMember 检查内容： 在一个函数内、检查结构成员结构体被释放 （返回）时，其成员不释放空间 返回错误 (error) Memory leak: STRUCT.MEMBER 中间点表示成员
- 42. Struct base { char *p; } Void f() 典型错误类型 { struct base *q; q=malloc(sizeof(struct base )) q->p=malloc(12); free(q); }
- 43. Class CheckMemoryLeakStructMember void runSimplifiedChecks(…) 实现接口（runSimplifiedChecks） { CheckMemoryLeakStructMember checkMemoryLeak( …); checkMemoryLeak.check(); } 核心函数 check() 辅助函数 getAllocType() getDeallocat ionType()
- 44. Class CheckMemoryLeakInClass 检查 Ø1 成员变量在构造函数中赋空间,析构函数中没有被释放 Ø2 成员变量在函数(所有函数，不单单是一个函数中)中分配空间，与 释放空间函数不成匹配（malloc – free , new -delete）出现 算法描述： 两个变量：Alloc Dealloc 一但对成员变量被分配空间，Alloc被置值，如果发现对 变量释放空间函数，Dealloc置值，并立即对比，是否是同一类内 存申请释放函数，如果不是，则立即报dismatch错，遍历完所有类 的函数
- 45. class base{ private: int i; char *p; char *q; public : int j; base(); ~base(); 典型错误类型 void memalloc(); void memdealloc(); } base::base(){ p= malloc(12); } void base::memalloc(){ q = malloc(12); free(p); }
- 46. 错误输出 否存在有Alloc无Dealloc的情况，有则报错memleak,（有函数中有 申请，必须有函数释放，不一定在同一函数中申请释放） (error) Memory leak: CLASSNAME ::MEMBER 发现不匹配 (error) Mismatching allocation and deallocation CLASSNAME ::MEMBER 检查构造函数，析构函数中是否成对（申请，释放）（如果构造 中有内存申请，析构中必须有释放，） (error) Memory leak: CLASSNAME ::MEMBER
- 47. Class CheckMemoryLeakInClass void runSimplifiedChecks(…) 实现接口（runSimplifiedChecks） { … checkMemoryLeak.check(); } 核心函数 check() ， variable（） 辅助函数 getAllocType() getDeallocationType()
- 49. Class CheckMemoryLeakNoVar 检查 函数的参数部分有无内存泄露 报错信息： (error) Allocation with FUNCNAME, FUNCNAME doesn't release it.
- 50. Class CheckMemoryLeakNoVar void runSimplifiedChecks(…) 实现接口（runSimplifiedChecks） { CheckMemoryLeakNoVar checkMemoryLeak( …); checkMemoryLeak.check(); } 核心函数 check() 辅助函数 getAllocType() getDeallocat ionType()
- 52. Void f(char *p,int i) { char *q; 典型错误 p=malloc(10); q=malloc(10); return ; }
- 53. Class CheckMemoryLeakInFunction 实现接口（runSimplifiedChecks） void runSimplifiedChecks(…) { CheckMemoryLeakInFunction checkMemoryLeak( …); checkMemoryLeak.checkReallocUsage(); checkMemoryLeak.check(); } 核心函数 check() parseFunctionScope() checkScope() getcode() findLeak() 辅助函数 getAllocType() getDeallocationType()