exponenta event banner

CERT C: Rec. INT18-C

Вычислять целочисленные выражения большего размера перед сравнением или назначением этого размера

Описание

Определение правила

Вычислите целочисленные выражения большего размера, прежде чем сравнивать их или назначать им [1 ].

Внедрение Polyspace

Эта проверка проверяет наличие следующих проблем:

  • Переполнение целого числа.

  • Переполнение целого числа без знака.

Примеры

развернуть все

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>

int plusplus(void) {

    int var = INT_MAX;
    var++;             
    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>

long long plusplus(void) {

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

Переполнение целого числа без знака происходит, когда операция с целочисленными переменными без знака 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

Стандарт C11 утверждает, что неподписанные целочисленные переполнения приводят к переносу. Однако поведение обтекания не всегда может быть желательным. Например, если результат вычисления используется в качестве размера массива и вычисление переполняется, размер массива значительно меньше, чем ожидалось.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. 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. Например, в коде обработки ошибок можно переопределить поведение обхода по умолчанию для переполнений и реализовать поведение насыщения.

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 - Добавить одно целое число без знака
#include <limits.h>

unsigned int plusplus(void) {

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

В третьем операторе этой функции переменная uvar увеличивается на 1. Однако значение uvar является максимальным целым числом без знака, поэтому 1 плюс максимальное целое значение не может быть представлено unsigned int. Стандарт языка программирования C не рассматривает неподписанное переполнение как ошибку, поскольку программа автоматически уменьшает результат по модулю максимальное значение плюс 1. В этом примере: uvar уменьшается по модулю UINT_MAX. Результат: uvar = 1.

Корректировка - другой тип склада

Одной из возможных корректировок является сохранение результата операции в большем типе данных. В этом примере путем возврата unsigned long long вместо unsigned int, ошибка переполнения исправлена.

#include <limits.h>

unsigned long long plusplus(void) {

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

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.