ISO/IEC TS 17961 [invptr]

Формирование или использование выключенных указателей или индексов массива

Описание

Определение правила

Формирование или использование выключенных указателей или индексов массива.[1]

Реализация Polyspace

Эта проверка проверяет на наличие следующих проблем:

  • Доступ к массиву вне границ.

  • Доступ к указателям вне границ.

Примеры

расширить все

Проблема

Доступ к массиву вне границ происходит, когда индекс массива падает за пределы области значений [0...array_size-1] во время доступа к массиву.

Риск

Доступ к массиву за его пределами является неопределенным поведением. Можно считать непредсказуемое значение или попытаться получить доступ к расположению, которое не разрешено, и столкнуться с отказом сегментации.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Например, вы получили доступ к массиву внутри цикла, и произошла одна из следующих ситуаций:

  • Верхняя граница цикла слишком велика.

  • Вы использовали индекс массива, который совпадает с индексом цикла, а не на один меньше, чем индекс цикла.

Чтобы исправить проблему, вы должны изменить связанный цикл или индекс массива.

Другой причиной, по которой индекс массива может превысить границы массива, является предшествующее преобразование из подписанных в беззнаковые целые числа. Преобразование может привести к переносу значения индекса, в конечном счете заставляя индекс массива превысить границы массива.

Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Вы можете реализовать исправление на любом событии в последовательности. Если сведения о результате не отображают историю событий, можно отследить их с помощью опций правого щелчка в исходном коде и просмотреть предыдущие связанные события. Смотрите также Результаты интерпретации Bug Finder в интерфейсе пользователя Polyspace Desktop.

См. примеры исправлений ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии к своему результату или коду, чтобы избежать другой проверки. Смотрите Адрес Результаты Polyspace через исправления ошибок или обоснования.

Пример - ошибка доступа к массиву вне границ
#include <stdio.h>

void fibonacci(void)
{
    int i;
    int fib[10];
 
    for (i = 0; i < 10; i++) 
       {
        if (i < 2) 
            fib[i] = 1;
         else 
            fib[i] = fib[i-1] + fib[i-2];
       }

    printf("The 10-th Fibonacci number is %i .\n", fib[i]);   
    /* Defect: Value of i is greater than allowed value of 9 */
}

Область массива fib присваивается размер 10. Индекс массива для fib имеет допустимые значения [0,1,2,...,9]. Переменная i имеет значение 10, когда оно выходит из for-цикл. Поэтому printf оператор пытается получить доступ к fib[10] через i.

Коррекция - Сохраните индекс массива в пределах границ массива

Одной из возможных коррекций является печать fib[i-1] вместо fib[i] после for-цикл.

#include <stdio.h>

void fibonacci(void)
{
   int i;
   int fib[10];

   for (i = 0; i < 10; i++) 
    {
        if (i < 2) 
            fib[i] = 1;
        else 
            fib[i] = fib[i-1] + fib[i-2];
    }

    /* Fix: Print fib[9] instead of fib[10] */
    printf("The 10-th Fibonacci number is %i .\n", fib[i-1]); 
}

The printf доступ к оператору fib[9] вместо fib[10].

Проблема

Доступ к указателю вне границ происходит, когда указатель разыменован вне его границ.

Когда указателю назначается адрес, с указателем ассоциируется блок памяти. Вы не можете получить доступ к памяти за пределами этого блока с помощью указателя.

Риск

Удаление указателя за его пределы является неопределенным поведением. Можно считать непредсказуемое значение или попытаться получить доступ к расположению, которое не разрешено, и столкнуться с отказом сегментации.

Зафиксировать

Исправление зависит от первопричины дефекта. Например, вы разобрали указатель внутри цикла, и произошла одна из следующих ситуаций:

  • Верхняя граница цикла слишком велика.

  • Вы использовали арифметику указателя для продвижения указателя с неправильным значением шага указателя.

Чтобы исправить проблему, вы должны изменить привязку цикла или значение шага указателя.

Часто детали результата показывают последовательность событий, которые привели к дефекту. Вы можете реализовать исправление на любом событии в последовательности. Если сведения о результате не отображают историю событий, можно отследить их с помощью опций правого щелчка в исходном коде и просмотреть предыдущие связанные события. Смотрите также Результаты интерпретации Bug Finder в интерфейсе пользователя Polyspace Desktop.

См. примеры исправлений ниже.

Если вы не хотите устранять проблему, добавьте комментарии к своему результату или коду, чтобы избежать другой проверки. Смотрите Адрес Результаты Polyspace через исправления ошибок или обоснования.

Пример - Доступ к указателю за пределами ошибки
int* Initialize(void)
{
 int arr[10];
 int *ptr=arr;

 for (int i=0; i<=9;i++)
   {
    ptr++;
    *ptr=i;
    /* Defect: ptr out of bounds for i=9 */
   }

 return(arr);
}

ptr присваивается адрес arr который указывает на блок памяти размером 10*sizeof(int). В for-цикл, ptr увеличивается в 10 раз. В последней итерации цикла ptr точки вне назначенного ему блока памяти. Поэтому его нельзя отрешать.

Коррекция - Контрольный указатель остается в границах

Одна из возможных коррекций состоит в том, чтобы изменить порядок шага и дереференции ptr.

int* Initialize(void)
{
 int arr[10];
 int *ptr=arr;

 for (int i=0; i<=9;i++)
     {
      /* Fix: Dereference pointer before increment */
      *ptr=i;
      ptr++;
     }

 return(arr);
}

После последнего шага, хотя ptr точки вне назначенного ему блока памяти, больше он не разыгрывается.

Проверяйте информацию

Решимость: Undecidable
Введенный в R2019a

[1] Выдержки из стандарта «Техническая спецификация ISO/IEC TS 17961 - 2013-11-15» воспроизводятся с согласия АФНОР. Только оригинальный и полный текст стандарта, опубликованный AFNOR Editions - доступный через веб-сайт www.boutique.afnor.org - имеет нормативное значение.