CERT C: Rule EXP43-C

Избегайте, чтобы неопределенное поведение при использовании ограничило - квалифицированные указатели

Описание

Управляйте определением

Избегайте, чтобы неопределенное поведение при использовании ограничило - квалифицированные указатели.[1]

Реализация Polyspace

Это средство проверки проверяет на Перекрывающийся доступ restrict- квалифицированные указатели.

Примеры

развернуть все

Проблема

Перекрывающийся доступ restrict- квалифицированные указатели происходят, когда любой из них верен:

  • Два restrict- квалифицированные указатели изменяют объекты, которые имеют перекрывающиеся адреса памяти.

  • В функции, один или несколько const restrict- квалифицированный указатель может изменить nonconst restrict- квалифицированный указатель, но при вызывании функции, const и nonconst аргументы являются тем же самым или выведены из того же указателя.

  • Стандартная библиотечная функция называется при помощи, ограничивают - квалифицированные указатели то перекрытие.

  • restrict- квалифицированный указатель присвоен другому restrict- квалифицированный указатель в том же осциллографе.

Риск

restrict спецификатор на указателе подразумевает, что в блоке, только этот указатель (или другие указатели, созданные из этого указателя), могут получить доступ к резкому объекту. Вы не можете создать второй указатель независимо от restrict- квалифицированный указатель, чтобы указать на объект.

Эта спецификация требует тех двух restrict- квалифицированные указатели не могут указать на те же или перекрывающиеся объекты. Два restrict- квалифицированные указатели, получающие доступ к тому же адресу памяти или объекту, приводят к неопределенному поведению.

Исправление

Если вы присваиваете restrict- квалифицированный указатель на другой указатель, убедитесь, что самим целевым указателем не является restrict- квалифицированный. restrict спецификатор помогает компилятору в оптимизации кода. Удаление всех экземпляров этого спецификатора не изменяет заметное поведение кода.

Пример — присвоение между restrict- квалифицированные указатели в том же осциллографе
int *restrict rptr1;   
int *restrict rptr2;  
int *         ptr; 
extern int arr[];

void func (void)
{
  arr[0] = 0;
  arr[1] = 1;
  rptr1 = &arr[0];
  rptr2 = &arr[1];
  rptr2 = rptr1;  //Non-compliant
  ptr   = rptr1;  //Compliant
  /* ... */

}

В этом примере, rptr1 и rptr2 restrict- квалифицированные указатели, которые указывают на другие места в том же массиве arr. Присвоение одного такого restrict- квалифицированный указатель на другого в том же осциллографе вызывает нарушение правила.

Пример — restrict- Квалифицированные параметры функции
#include <stddef.h>
#include <stdio.h>
void addArray (size_t n, int *restrict res,
               const int *restrict lhs, const int *restrict rhs)
{
  for (size_t i = 0; i < n; ++i) {
    res[i] = lhs[i] + rhs[i];
  }
}
void foo (void)
{
  int a[100];
  memset(&a, 0, 100);
  addArray (100, a, a, a);//Noncompliant
}

В этом примере, функциональном addArray() задан с тремя restrict квалифицированные параметры lhs, rhs, и res. Параметры lhs и rhs const restrict указатели. Функциональный addArray() затем вызывается при помощи того же указателя a как все три параметра. В результате const restrict квалифицированные указатели lhs и rhs может попытаться получить доступ к памяти, сопоставленной с non-const restrict квалифицированный указатель res. Этот перекрывающийся доступ между lhs и res а также это между rhs и res неопределенные поведения. Polyspace® повышения два нарушения на вызове функции.

Пример — вызывающий библиотечные функции при помощи restrict- Квалифицированные Указатели
#include <string.h>
  
void func(void) {
  char c_str[]= "test string";
  char *ptr1 = c_str;
  char *ptr2;
 
  ptr2 = ptr1 + 3;
  /* Undefined behavior because of overlapping objects */
  memcpy(ptr2, ptr1, 6);//Noncompliant
  /* ... */
}

В этом примере, функциональном memcpy имеет два restrict- квалифицированные указатели как входные параметры Эта функция копируют шесть байтов с местоположения, на которое указывает ptr1 в местоположение, на которое указывает ptr2. Поскольку расстояние между ptr1 и ptr2 три байта, memcpy вызов функции приводит к двум restrict- квалифицированные указатели, пытающиеся изменить перекрывающуюся память. Этот перекрывающийся доступ приводит к неопределенному поведению. Polyspace отмечает вызов memcpy.

Пример — присвоения между ограниченными указателями
void func(void) {
  int *restrict p1;
  int *restrict p2 = p1; /* Undefined behavior */ //Noncompliant
 }

В этом примере, restrict- квалифицированный указатель p1 присвоен другому restrict- квалифицированный указатель в том же осциллографе. Такие присвоения приводят к неопределенному поведению, которое отмечает Polyspace. Чтобы решить вопрос, объявите p2 в отдельном вложенном осциллографе. Например:

void func(void) {
  int *restrict p1;
  {
      int *restrict p2 = p1;//Compliant
  }
 }

Проверяйте информацию

Группа: правило 03. Выражения (EXP)
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.