[发明专利]针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法

权利要求书

1.针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，包括以下步骤：步骤一，解析被分析工程的源代码；步骤二，构造控制流图；步骤三，构造函数调用图；步骤四，对调用图进行拓扑排序；步骤五，执行符号化的局部指针分析；步骤六，完成全程序的指针分析；步骤七，提供指向信息；其特征在于：

其中在上述步骤一中，输入被分析工程的源代码，将其解析成抽象语法树(AST)，并将AST进行标准化；

其中在上述步骤二中，在标准化后的程序中，为每个函数构造控制流图(CFG)；

其中在上述步骤三中，构造函数调用图，对于直接调用，通过函数名字连接调用边；对于函数指针调用，通过函数的类型签名连接所有匹配的函数声明，并连接相应的调用边；

其中在上述步骤四中，对步骤三中所构造的调用图进行拓扑排序，得到拓扑序列；

其中在上述步骤五中，以逆向的方式，对步骤四中所得到的拓扑序列中的每个函数进行符号化的指针分析；

其中在上述步骤六中，当步骤五中每个函数的局部指针分析都完成时，可视为完成全程序的指针分析；

其中在上述步骤七中，指针分析信息供上层缺陷检测框架使用，以便进行缺陷定位。

2.根据权利要求1所述的针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，其特征在于：所述步骤一中，标准化后的程序中，每条语句最多只有一个副作用，即函数调用或赋值操作。

3.根据权利要求1所述的针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，其特征在于：所述步骤四中，对于调用图中出现的递归调用，去除调用图上环的回边。

4.根据权利要求1所述的针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，其特征在于：所述步骤五中，符号化的指针分析中，对所有形如“left＝right”的指针赋值语句，计算right所访问的抽象内存的指向关系，并传播该指向关系到left所访问的抽象内存指向集合中。

5.根据权利要求1所述的针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，其特征在于：所述步骤五中，具体包括以下步骤：

5.1将语法树表达式转换为抽象内存访问表达式的函数定义如下：

T：Expr→AbsMemAccessExpr

抽象内存访问表达式可以用正则表达式表示成：v[fd]*，其中f表示字段访问，用“开始偏移量_结束偏移量”表示，d表示解引用，可以用“*”表示；

5.2抽象内存的指向关系可以表示成如下P函数，该函数表示，一个抽象内存访问表达式可能指向多个抽象内存表达式：

P：AbsMemAccessExpr→SetAbsMemAccessExpr；

5.3对于left＝right：当前数据流的指向关系为P_in，则P_out表示语句执行后的指向关系，它的计算方法如下：

且/

如果|P_in(α)|＝1，则P_out←P_in\{α，P_in(α)}

否则P_out←P_in∪(α，β)；

5.4对于调用语句，取出被调用函数已经存储的指针分析的符号化摘要信息，并通过符号化参数替换的方式，完成被调用函数的快速分析，避免跨函数重复分析；

5.5利用数据流分析方法迭代地执行步骤5.3和5.4，传播指向关系，最多迭代两次，如果两次后仍未达到不动点，则完成分析；

5.6分析完一个函数时，对于非局部内存相关的指向关系，存储其符号化指针关系，即符号化摘要，供调用图更上层的函数使用，符号化摘要表示为如下集合：

{(rα，sβ)|(rα，sβ)∈P_Exit，P_Exit为Exit节点处指向关系，r，s为形参或者全局变量，α和β是两个抽象内存访问后缀}。

6.根据权利要求5所述的针对大规模静态缺陷检测的指针分析方法，其特征在于：所述5.2中，给定当前的指向关系状态，计算特定抽象内存访问表达式的指向集合，可以用如下E函数表示：

E：AbsMemAccessExpr→P→SetAbsMemAccessExpr。