CERT C: Rec. INT18-C

Выполните целые выражения в большем размере прежде, чем сравнить или присвоить тому размеру

Описание

Управляйте определением

Выполните целые выражения в большем размере прежде, чем сравнить или присвоить этому size.[1]

Реализация Polyspace

Это средство проверки проверяет на эти проблемы:

  • Целочисленное переполнение.

  • Переполнение беззнаковых целых чисел.

Примеры

развернуть все

Проблема

Целочисленное переполнение происходит, когда операция на целочисленных переменных может привести к значениям, которые не могут быть представлены типом данных результата. Тип данных переменной определяет количество байтов, выделенных для переменного устройства хранения данных, и ограничивает область значений позволенных значений.

Точное выделение ресурсов хранения для различных типов с плавающей точкой зависит от вашего процессора. Смотрите Target processor type (-target).

Риск

Целочисленное переполнение на целых числах со знаком приводит к неопределенному поведению.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Используйте этот список событий, чтобы определить, как переменные в переполняющемся расчете получают свои текущие значения. Можно реализовать закрепление на любом событии в последовательности. Если детали результата не показывают историю события, можно проследить использование, щелкните правой кнопкой по опциям по исходному коду и смотрите предыдущие связанные события. См. также Интерпретируют Результаты Bug Finder в Пользовательском интерфейсе Рабочего стола Polyspace.

Можно зафиксировать дефект:

  • Используя больший тип данных для результата операции так, чтобы все значения могли быть вмещены.

  • Проверка значения, которые приводят к переполнению и выполнению соответствующей обработки ошибок.

Чтобы избежать переполнения в целом, попробуйте один из этих методов:

  • Сохраните значения целочисленной переменной ограниченными в половине области значений целых чисел со знаком.

  • В операциях, которые могут переполниться, проверяйте на условия, которые могут привести к переполнению, и реализация повторяются или поведение насыщения в зависимости от того, как результат операции используется. Результат затем становится предсказуемым и может безопасно использоваться в последующих расчетах.

Смотрите примеры мер ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии в свой результат или код, чтобы избежать другого анализа. Смотрите Результаты Polyspace Адреса Через Исправления ошибок или Выравнивания.

Пример - сложение максимального целого числа
#include <limits.h>

int plusplus(void) {

    int var = INT_MAX;
    var++;             
    return var;
}

В третьем операторе этой функции, переменной var увеличен на одного. Но значение var максимальное целочисленное значение, таким образом, int не может представлять один плюс максимальное целочисленное значение.

Коррекция — различный тип хранения

Одна возможная коррекция должна изменить типы данных. Сохраните результат операции в большем типе данных (Обратите внимание на то, что на 32-битной машине, int и long имеет тот же размер). В этом примере, на 32-битной машине, путем возврата long long вместо int, ошибка переполнения фиксируется.

#include <limits.h>

long long plusplus(void) {

    long long lvar = INT_MAX;
    lvar++;
    return lvar;
}
Проблема

Переполнение беззнаковых целых чисел происходит, когда операция на переменных беззнаковых целых чисел может привести к значениям, которые не могут быть представлены типом данных результата. Тип данных переменной определяет количество байтов, выделенных для переменного устройства хранения данных, и ограничивает область значений позволенных значений.

Точное выделение ресурсов хранения для различных типов с плавающей точкой зависит от вашего процессора. Смотрите Target processor type (-target).

Риск

Стандарт C11 утверждает, что беззнаковое целое переполняет результата во всеобъемлющем поведении. Однако переносить поведение не может всегда быть желательным. Например, если результат расчета используется в качестве размера массивов и переполнения расчета, размер массивов намного меньше, чем ожидалось.

Фиксация

Фиксация зависит от первопричины дефекта. Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Можно реализовать закрепление на любом событии в последовательности. Если детали результата не показывают историю события, можно проследить использование, щелкните правой кнопкой по опциям по исходному коду и смотрите предыдущие связанные события. См. также Интерпретируют Результаты Bug Finder в Пользовательском интерфейсе Рабочего стола Polyspace.

Можно зафиксировать дефект:

  • Используя больший тип данных для результата операции так, чтобы все значения могли быть вмещены.

  • Проверка значения, которые приводят к переполнению и выполнению соответствующей обработки ошибок. В коде обработки ошибок можно заменить всеобъемлющее поведение по умолчанию для переполнения и реализовать поведение насыщения, например.

Смотрите примеры мер ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии в свой результат или код, чтобы избежать другого анализа. Смотрите Результаты Polyspace Адреса Через Исправления ошибок или Выравнивания.

Пример - добавляет тот в максимум Целое число без знака
#include <limits.h>

unsigned int plusplus(void) {

    unsigned uvar = UINT_MAX;
    uvar++;
    return uvar;
}

В третьем операторе этой функции, переменной uvar увеличен на 1. Однако значение uvar максимальное значение беззнаковых целых чисел, таким образом, 1 плюс максимальное целочисленное значение не может быть представлен unsigned int. Стандарт языка программирования C не просматривает переполнение без знака как ошибку, потому что программа автоматически уменьшает результат модулем максимальное значение плюс 1. В этом примере, uvar уменьшается UINT_MAX по модулю. Результатом является uvar = 1.

Коррекция — различный тип хранения

Одна возможная коррекция должна сохранить результат операции в большем типе данных. В этом примере, путем возврата unsigned long long вместо unsigned int, ошибка переполнения фиксируется.

#include <limits.h>

unsigned long long plusplus(void) {

    unsigned long long ullvar = UINT_MAX;
    ullvar++;
    return ullvar;
}

Проверяйте информацию

Группа: Rec. 04. Целые числа (INT)
Введенный в R2019a

[1]  Это программное обеспечение было создано MathWorks, включающим фрагменты: “Веб-сайт SEI CERT-C”, © 2017 Carnegie Mellon University, веб-сайт SEI CERT-C © 2017 Carnegie Mellon University”, CERT SEI C Кодирование Стандарта – Правил для Разработки безопасных, Надежных и Защищенных систем – 2 016 Выпусков”, © 2016 Carnegie Mellon University, and “CERT SEI Стандарт Кодирования C++ – Правил для Разработки безопасных, Надежных и Защищенных систем на C++ – 2 016 Выпусков” © 2016 Carnegie Mellon University, со специальным разрешением от его Института программной инженерии.

ЛЮБОЙ МАТЕРИАЛ УНИВЕРСИТЕТА КАРНЕГИ-МЕЛЛОН И/ИЛИ ЕГО ИНСТИТУТА ПРОГРАММНОЙ ИНЖЕНЕРИИ СОДЕРЖАЛ, ЗДЕСЬ ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ НА БАЗИСЕ "ASIS". УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ-МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ ГАРАНТИЙ НИКАКОГО ВИДА, ИЛИ ОПИСАЛ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЛ, ОТНОСИТЕЛЬНО ЛЮБОГО ВОПРОСА ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИЛ, ГАРАНТИЯ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ЦЕЛИ ИЛИ ВЫСОКОГО СПРОСА, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОСТИ, ИЛИ ЗАКАНЧИВАЕТСЯ ПОЛУЧЕННЫЙ ИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАТЕРИАЛА. УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ-МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ ГАРАНТИИ НИКАКОГО ВИДА ОТНОСИТЕЛЬНО СВОБОДЫ ОТ ПАТЕНТА, ТОВАРНОГО ЗНАКА ИЛИ НАРУШЕНИЯ АВТОРСКОГО ПРАВА.

Это программное обеспечение и сопоставленная документация не были рассмотрены, ни являются подтвержденным Университетом Карнеги-Меллон или его Институтом программной инженерии.