如何构建一个静态代码分析工具？

Question

我正在理解并构建一种静态代码分析工具，用于某大公司的一种专有语言。之所以这样做，是因为我必须审核一个相当庞大的代码库，而静态代码分析会对此有很大帮助，而他们目前尚未拥有此类工具。

我想知道如何构建静态代码分析工具，例如C语言的Lint或SpLint。

任何书籍、文章、博客、网站等都会有所帮助。

谢谢。

- codeanalyser

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这是一个非常广泛的问题，所以我会给出一个同样宽泛的建议 - 不要忘记由于 Rice 定理而无法执行的分析。 - Robert

你想分析什么？ - Noon Silk

@Noon，我想分析错误。 - codeanalyser

Answer 1

我知道这是一篇旧文章，但是答案似乎并不令人满意。 这篇文章 是静态分析工具背后技术的很好介绍，并提供了几个示例链接。

一本好书是 Brian Chest 和 Jacob West 的《使用静态分析进行安全编程》。

- Tony Richards

Answer 2

你需要良好的基础设施，例如解析器、树构建器、树分析器、符号表构建器、流分析器，然后为了完成特定任务，你需要编写针对特定问题的特定检查，使用所有基础设施机器。

构建所有这些基础设施实际上非常困难，并且它并不能帮助你完成特定任务。人们不会为每个应用程序编写操作系统；为什么你要构建所有基础设施呢？就像操作系统一样，如果你简单地获取良好的基础设施，那就更好了。

人们会告诉你要使用lex和yacc。这有点像建议你使用操作系统的实时内核部分；虽然有用，但远远不是你真正需要的所有基础设施。

我们的DMS软件重构工具包提供了所有必要的基础设施。它已被用来定义许多语言前端以及许多工具，用于这些语言。

这样的基础设施可以让您相对快速地定义您的特定非标准语言，然后继续编写您的特殊检查任务。

- Ira Baxter

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DMSToolkit让我想起了另一个语言操作框架，名为Soot（http://sable.github.io/soot/）。像DMSToolkit一样，Soot也公开了调用流图、控制流图等。最有趣的是它公开了中间表示形式。 - sumitb.mdi

Soot是专门针对Java的（如果我没记错的话，它更专注于类文件而不是源代码）。因此，可以为该任务定义特定的“中间表示”。DMS则更加通用；它操作源代码（我们的Java领域也读取类文件）。DMS不是一个固定的中间表示，而是定义了AST和数据流模式，这些模式是基于每种语言实例化的。 - Ira Baxter

@Baxter：是的，我同意你的看法，Soot是专门为Java设计的。只是这个工具与DMS非常相似，所以我认为值得一提。 - sumitb.mdi

Answer 3

DeepSource的博客涵盖了构建静态代码分析理解所需的一切内容，并为您提供基本理论和正确工具，使您能够自己编写分析器。

以下是链接：https://deepsource.io/blog/introduction-static-code-analysis/

- camelcaseguy

Answer 4

1. 显然，您需要为该语言编写解析器。一个好的高级AST非常有用。
2. 您需要列举出该语言中的一组“错误”。如果不了解该语言的更多信息，我们无法提供帮助。例如：C语言中未分配的指针等。
3. 将AST与第2点中的错误结合起来。

- Yann Ramin

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如何使用AST查找错误。 - codeanalyser

@codeanalyser：基本上你不需要（或者你只追求琐碎的东西）。对于任何有趣的分析，你需要比抽象语法树更多的东西。请参见www.semanticdesigns.com/Products/DMS/LifeAfterParsing.html。 - Ira Baxter