exponenta event banner

CERT C: Rec. INT00-C

Понимание модели данных, используемой при внедрении

Описание

Определение правила

Ознакомьтесь с моделью данных, используемой при внедрении [1 ].

Внедрение Polyspace

Эта проверка проверяет наличие следующих проблем:

  • Использование объявлений основных типов и определений переменных или функций.

  • Переполнение целого числа.

  • Переполнение целочисленной константы.

  • Несоответствие спецификаторов и аргументов строки формата.

Примеры

развернуть все

Проблема

Проблема возникает при использовании базовых числовых типов вместо typedefs которые указывают на размер и заметность.

Средство проверки правил помечает использование основных типов данных в объявлениях и определениях переменных или функций. Правило принудительно использует typedefs вместо этого.

Средство проверки правил не помечает использование основных типов в typedef сами заявления.

Риск

Когда объем выделяемой памяти важен, при использовании типов определенной длины становится ясно, какой объем памяти зарезервирован для каждого объекта.

Пример - Прямое использование основных типов в определениях
typedef unsigned int uint32_t;

int x = 0;       /* Non compliant */
uint32_t y = 0;  /* Compliant */

В этом примере объявление x является несоответствующим, поскольку использует непосредственно базовый тип.

Проблема

Переполнение целого числа происходит, когда операция с целочисленными переменными может привести к значениям, которые не могут быть представлены типом данных результата. Тип данных переменной определяет количество байтов, выделенных для хранения переменной, и ограничивает диапазон допустимых значений.

Точное распределение ресурсов хранения для различных типов с плавающей запятой зависит от процессора. Посмотрите Target processor type (-target).

Риск

Переполнение целочисленных чисел со знаком приводит к неопределенному поведению.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Этот список событий используется для определения того, как переменные в вычислениях переполнения получают свои текущие значения. Исправление может быть реализовано для любого события в последовательности. Если сведения о результатах не отображают историю событий, можно выполнить обратную трассировку, щелкнув правой кнопкой мыши параметры в исходном коде и просмотреть предыдущие связанные события. См. также раздел Интерпретация результатов поиска ошибок в интерфейсе пользователя Polyspace Desktop.

Устранить дефект можно путем:

  • Использование большего типа данных для результата операции для согласования всех значений.

  • Проверка значений, которые приводят к переполнению, и выполнение соответствующей обработки ошибок.

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

  • Храните целочисленные значения переменных в пределах половины диапазона целых чисел со знаком.

  • В операциях, которые могут переполняться, проверьте условия, которые могут привести к переполнению, и реализуйте поведение обхода или насыщения в зависимости от того, как используется результат операции. Затем результат становится предсказуемым и может быть безопасно использован в последующих вычислениях.

См. примеры исправлений ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии к результату или коду, чтобы избежать другой проверки. См. раздел Результаты анализа пространства адресов с помощью исправлений ошибок или обоснований.

Пример - Добавление максимального целого числа
#include <limits.h>
typedef int int32;
int32 plusplus(void) {

    int32 var = INT_MAX;
    var++;   //Noncompliant          
    return var;
}

В третьем операторе этой функции переменная var увеличивают на единицу. Но ценность var является максимальным целым значением, поэтому int не может представлять единицу плюс максимальное целое значение.

Корректировка - другой тип склада

Одной из возможных корректировок является изменение типов данных. Сохранить результат операции в большем типе данных (Обратите внимание, что на 32-разрядном компьютере, int и long имеет одинаковый размер). В этом примере, на 32-разрядной машине, возвращая long long вместо int, ошибка переполнения исправлена.

#include <limits.h>
typedef int int32;
typedef long long llint; 
llint plusplus(void) {

    llint var = INT_MAX;
    var++;   //Compliant          
    return var;
}
Проблема

Переполнение целочисленной константы происходит при назначении константы времени компиляции целочисленной переменной со знаком, тип данных которой не может соответствовать значению. Один n-разрядное целое число со знаком содержит значения в диапазоне [-2n-1, 2n-1-1].

Например, c является 8-битной подписью char переменная, которая не может содержать значение 255.

signed char c = 255;

Чтобы определить размеры фундаментальных типов, Bug Finder использует вашу спецификацию для Target processor type (-target).

Риск

Поведение по умолчанию для постоянных переполнений может варьироваться между компиляторами и платформами. Сохранение постоянных переполнений может снизить переносимость кода.

Даже если компиляторы обтекают переполненные константы предупреждением, поведение обтекания может быть непреднамеренным и привести к неожиданным результатам.

Зафиксировать

Проверьте, соответствует ли постоянное значение предполагаемому значению. Если значение является правильным, используйте другой, возможно более широкий тип данных для переменной.

Пример - Переполнение константы из расширения макроса
#define MAX_UNSIGNED_CHAR 255 
#define MAX_SIGNED_CHAR 127

void main() {
    char c1 = MAX_UNSIGNED_CHAR;
    char c2 = MAX_SIGNED_CHAR+1;
}

В этом примере дефект появляется на макросах, поскольку по крайней мере одно использование макроса вызывает переполнение. Чтобы воспроизвести эти дефекты, используйте Target processor type (-target) где char подписан по умолчанию.

Исправление - использовать различные типы данных

Одной из возможных корректировок является использование другого типа данных для переменных, перетекающих.

#define MAX_UNSIGNED_CHAR 255 
#define MAX_SIGNED_CHAR 127
typedef unsigned char uchar;
void main() {
    uchar c1 = MAX_UNSIGNED_CHAR;
    uchar c2 = MAX_SIGNED_CHAR+1;
}
Проблема

Несоответствие спецификаторов и аргументов строки формата возникает, когда спецификаторы формата в форматированных выходных функциях, таких как printf не соответствуют их соответствующим аргументам. Например, аргумент типа unsigned long должен иметь спецификацию формата %lu.

Риск

Несоответствие между спецификаторами формата и соответствующими аргументами приводит к неопределенному поведению.

Зафиксировать

Убедитесь, что спецификаторы формата соответствуют соответствующим аргументам. Например, в этом примере %d спецификатор не соответствует строковому аргументу message и %s спецификатор не соответствует целочисленному аргументу err_number.

  const char *message = "License not available";
  int err_number = ;-4
  printf("Error: %d (error type %s)\n", message, err_number);
Переключение двух спецификаторов формата устраняет проблему. Дополнительные сведения о спецификаторах формата см. в спецификациях функции printf.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии к результату или коду, чтобы избежать другой проверки. См. раздел Результаты анализа пространства адресов с помощью исправлений ошибок или обоснований.

Пример - Печать поплавка
#include <stdio.h>
typedef unsigned long UL;
void string_format(void) {

    UL fst = 1;

    printf("%d\n", fst); //Noncompliant
}

В printf оператор, спецификатор формата, %d, не соответствует типу данных fst.

Исправление - использовать спецификатор длинного формата без знака

Одной из возможных корректировок является использование %lu спецификатор формата. Этот спецификатор соответствует unsigned целочисленный тип и long размер fst.

#include <stdio.h>
typedef unsigned long UL;
typedef int int32;
void string_format(void) {

    UL fst = 1;

    printf("%lu\n", fst); //Compliant
}
Исправление - использовать целочисленный аргумент

Одной из возможных исправлений является изменение аргумента в соответствии со спецификатором формата. Новообращенный fst целочисленное число для сопоставления со спецификатором формата и печати значения 1.

#include <stdio.h>
typedef unsigned long UL;
typedef int int32;
void string_format(void) {

    UL fst = 1;

    printf("%d\n", (int32)fst); //Compliant
}

Проверить информацию

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

[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.