基于Cppcheck軟件缺陷模式的研究與定位.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展和軟件規(guī)模的不斷擴(kuò)大,軟件在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的運(yùn)用,已經(jīng)成為生活中不可分割的組成部分。雖然軟件經(jīng)過嚴(yán)格的測(cè)試,但是每千行代碼中平均仍然有10-20個(gè)軟件缺陷,所以如何提高軟件質(zhì)量,排除更多的軟件故障是研究的主要方向。基于缺陷模式的靜態(tài)軟件缺陷檢測(cè)技術(shù)是近年來發(fā)展較快的一種靜態(tài)源代碼分析技術(shù),主要通過提取程序的缺陷模式,然后利用正則表達(dá)式來描述軟件缺陷模式,最后利用模式匹配算法查找到該類缺陷,從而定位軟件缺陷故

2、障。此類缺陷檢測(cè)由于使用簡(jiǎn)單和效率高在軟件測(cè)試中得到了廣泛的運(yùn)用。本文的工作包括如下內(nèi)容:
　　(1)本文基于缺陷模式的靜態(tài)開源軟件Cppcheck為載體,著重討論了C/C++語言缺陷缺陷的研究和分類。針對(duì)開源軟件缺陷檢測(cè)工具Cppcheck軟件存在的不足,主要分析了Cppcheck架構(gòu)、缺陷模式表示與實(shí)現(xiàn),在對(duì)已收集350個(gè)缺陷模式分析總結(jié)基礎(chǔ)上,對(duì)其完善,提高缺陷檢測(cè)能力。
　　(2)針對(duì)開源軟件Cppcheck誤報(bào)率和

3、漏報(bào)率過高,且不能檢測(cè)出運(yùn)行時(shí)程序缺陷等問題,本文在基于Cppcheck程序的基礎(chǔ)上,提出了抽象區(qū)間集算法,并將其應(yīng)用于數(shù)組邊界缺陷檢測(cè)。在Cppcheck框架內(nèi),通過引入?yún)^(qū)間集概念,建立每個(gè)程序點(diǎn)變量和表達(dá)式的整型區(qū)間集和數(shù)組區(qū)間集,并由此定位出程序中的矛盾點(diǎn),最終檢測(cè)出程序缺陷。最后通過將開源軟件Cppcheck改進(jìn)與原始的開源軟件Cppcheck的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了改進(jìn)開源軟件的有效性。
　　本文通過對(duì)開源軟件Cppche

4、ck程序進(jìn)行分析和研究,在其框架內(nèi)利用分類的C/C++缺陷模式對(duì)其進(jìn)行完善提高檢測(cè)率,同時(shí)針對(duì)誤報(bào)率和漏報(bào)率過高提出抽象區(qū)間集算法,提高其部分動(dòng)態(tài)缺陷能力的檢測(cè)。通過實(shí)驗(yàn)3.6表明改進(jìn)的Cppcheck平均查準(zhǔn)率達(dá)到83％,誤報(bào)率在10％-17％之間,缺陷檢測(cè)能力明顯提高,同時(shí)誤報(bào)率不高。實(shí)驗(yàn)4.7表明改進(jìn)后的Cppcheck平均檢測(cè)率相對(duì)于Cppcheck檢測(cè)率高出18.5％,缺陷檢測(cè)能力明顯提高,漏報(bào)率降低18.5％。綜上所述:Cp