exponenta event banner

CERT C++: MEM56-CPP

Не сохранять уже принадлежащее значение указателя в неродственном интеллектуальном указателе

Описание

Определение правила

Не сохранять уже принадлежащее значение указателя в неродственном интеллектуальном указателе. [1 ]

Внедрение Polyspace

Эта проверка проверяет использование уже принадлежащих указателей

Примеры

развернуть все

Проблема

Эта проблема возникает при использовании уже принадлежащего указателя в качестве аргумента:

  • Конструктор смарт-указателей. Например, в этом фрагменте кода raw_ptr уже принадлежит s_ptr1 и используется для инициализации s_ptr2:

    char *raw_ptr = new char;
    std::shared_ptr<char> s_ptr1(raw_ptr);
    std::shared_ptr<char> s_ptr2(raw_ptr); //raw_ptr is already owned by s_ptr1

  • Операция сброса смарт-указателя. Например, в этом фрагменте кода сброс s_ptr2 заменяет raw_ptr2 с уже принадлежащими raw_ptr1:

    char *raw_ptr1 = new char;
    char *raw_ptr2 = new char;
    
    std::shared_ptr<char> s_ptr1(raw_ptr1);
    std::shared_ptr<char> s_ptr2(raw_ptr2);
    
    s_ptr2.reset(raw_ptr1); // s_ptr2 releases raw_ptr2 and owns already owned raw_ptr1

Polyspace ® проверяет только типы смарт-указателейstd::shared_ptr и std::unique_ptr и считает, что пользовательские распределители и удалители имеют стандартное поведение распределения и освобождения.

Указатель уже принадлежит интеллектуальному указателю, если тип указателя не является std::nullptr_t и либо:

  • Указатель использовался для инициализации интеллектуального указателя.

  • Указатель использовался в качестве аргумента для интеллектуального указателя reset() функция-член.

  • Указатель является возвращаемым значением интеллектуального указателя get() функция-член.

  • Указатель является возвращаемым значением интеллектуального указателя operator-> функция-член.

Риск

Интеллектуальные указатели используются для обеспечения автоматического освобождения памяти, на которую указывает указатель, при его уничтожении, например, если указатель выходит из области действия. Когда несвязанные смарт-указатели управляют одним и тем же значением указателя, один из смарт-указателей может попытаться освободить память, которая уже была освобождена другим смарт-указателем. Это приводит к двойной свободной уязвимости, которая повреждает структуру данных управления памятью программы.

Зафиксировать

Использовать std::make_shared чтобы создать смарт-указатель, а затем использовать конструкцию копирования для создания связанного смарт-указателя. Базовым значением указателя управляют как смарт-указатели, так и память, на которую он указывает, не освобождается до тех пор, пока все смарт-указатели не будут уничтожены.

Если вы не хотите разрешать нескольким интеллектуальным указателям управлять одним и тем же значением указателя, используйте std::make_unique для построения std::unique_ptr смарт-указатель. A std::unique_ptr может быть только перемещен, что освобождает от владения базовым значением управляемого указателя.

Пример - Использование уже принадлежащего указателя
#include <memory>
#include <string>

struct Profile
{
    virtual ~Profile()=default;
};

struct Player : public Profile
{
    std::string name;
    std::int8_t rank;

    Player();
    Player(const std::string& name_, const std::int8_t& rank_) :
        name{ name_ }, rank{ rank_ } {}
};

void func(){

    Player * player = new Player("Richard Roll",1);
    std::shared_ptr<Player> player1(player);
    std::shared_ptr<Player> top_rank(player); //Non-compliant

}

В этом примере используется значение указателя player для построения интеллектуального указателя top_rank в функции func не соответствует требованиям. player уже принадлежит интеллектуальному указателю player1. Когда player1 уничтожен, возможно попытка удаления значения указателя player который уже был удален top_rank.

Коррекция - использование std::make_shared и копирование конструкции для создания связанных интеллектуальных указателей
#include <memory>
#include <string>

struct Profile
{
    virtual ~Profile()=default;
};

struct Player : public Profile
{
    std::string name;
    std::int8_t rank;

    Player();
    Player(const std::string& name_, const std::int8_t& rank_) :
        name{ name_ }, rank{ rank_ } {}
};

void func2(){

    std::shared_ptr<Player> player1_shared =
        std::make_shared<Player>("Richard Roll",1);
    std::shared_ptr<Player> top_rank_shared(player1_shared); //Compliant

}

Одной из возможных корректировок является использование std::make_shared объявить player1_shared, а затем используйте конструкцию копирования для создания связанного интеллектуального указателя top_rank_shared. Нижележащее значение указателя не удаляется, пока не будут уничтожены все смарт-указатели.

Проверить информацию

Группа: Правило 06. Управление памятью (MEM)
Представлен в R2021a

[1] Данное программное обеспечение было создано компанией MathWorks и включает в себя следующие компоненты: «Веб-сайт SEI CERT-C», © 2017 Университет Карнеги-Меллон, веб-сайт SEI CERT-C + + © 2017 Университет Карнеги-Меллон, "Стандарт кодирования SEI CERT C - Правила разработки безопасных, Надежные и безопасные системы - 2016 Edition ", © 2016 Университет Карнеги-Меллон, и "Стандарт кодирования SEI CERT C++ - Правила разработки безопасных, Надежные и безопасные системы в C++ - 2016 Edition "© 2016 Университет Карнеги-Меллон, со специальным разрешением от его Института программного обеспечения.

ЛЮБОЙ МАТЕРИАЛ УНИВЕРСИТЕТА КАРНЕГИ МЕЛЛОНА И/ИЛИ ЕГО ПРОГРАММНОГО ИНЖЕНЕРНОГО ИНСТИТУТА, СОДЕРЖАЩИЙСЯ В НАСТОЯЩЕМ ДОКУМЕНТЕ, ПОСТАВЛЯЕТСЯ КАК ЕСТЬ. УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ, ВЫРАЖЕННЫХ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, В ОТНОШЕНИИ ЛЮБЫХ ВОПРОСОВ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ГАРАНТИИ ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ИЛИ ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ, ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОСТИ ИЛИ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ ОТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УНИВЕРСИТЕТ КАРНЕГИ МЕЛЛОН НЕ ДАЕТ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ В ОТНОШЕНИИ СВОБОДЫ ОТ ПАТЕНТА, ТОВАРНОГО ЗНАКА ИЛИ НАРУШЕНИЯ АВТОРСКИХ ПРАВ.

Данное программное обеспечение и связанная с ним документация не были рассмотрены и не одобрены Университетом Карнеги-Меллона или его Институтом разработки программного обеспечения.