[发明专利]基于多模型的C语言程序代码规范构造方法

说明书

本发明首先针对源代码进行了五种代码特征定义模型的抽象化封装，并且通过程序元素间的属性关联实现了这五种代码特征定义模型的融合，为用户提供了一种融合的多维代码查询特征定义模型。使用文本式的查询语言PRDL，在解析PRDL的语义和执行其语法动作的同时，实现了对于目标程序源代码的对应分析和检查。通过使用本发明，用户能高效快捷的对编码规范规则进行形式化定义，并对代码进行自主检查，从而达到提高代码整合质量、提高编程效率的技术效果。

技术领域

本发明属于程序分析领域，特别涉及基于多模型的C语言程序代码规范描述。

背景技术

随着软件系统日益复杂，编程语言自身强大的功能为程序员提供编程自由的同时也引入了麻烦。软件系统的开发一般是团队协作完成的，不同人的编程习惯和风格各异，对规范的忽视使得代码在整合和维护时安全隐患增多。

在如今的软件开发过程中，人们越来越意识到规范化编码的重要性，特别是在对安全性要求极高的领域，如航空航天和汽车行业，针对编码规范问题制定了C编程规范集MISRA-C和航天型号软件C语言安全子集GJB-5369。

目前已有的相关工具中主要提供三种编码规范的定义方式：一是通过配置检查项描述编码规范规则的语义，二是提供特定形式化语言的定义方法，第三种是提供开发接口供用户编程实现描述。在用户体验上，配置检查项和编程实现的方式在使用上对用户要求较高，且不适用于批量描述规则的情况，不及形式化语言让人容易接受。已有的形式化语言，如C++test提供的RuleWizard，虽然具有很强的通用性，且已对多个编码规范集合进行定义，但其描述的编码规范规则逻辑结构比较复杂，不易理解，在易用性上表现不佳。除此之外，部分编码规范检查工具并不能检查与控制流和数据流相关的编码规范规则。

发明内容

本发明的目的是实现一种构造C语言程序代码规范的方法，并且在这个方法的基础上提出了构造C语言程序代码规范的一般化方法。本方法首先针对源代码进行了五种代码特征定义模型的抽象化封装，并且通过程序元素间的属性关联实现了这五种代码特征定义模型的融合，为用户提供了一种融合的多维代码查询特征定义模型。该模型允许用户从多个维度来分析和查询代码元素。随后，本方法中还定义了一种文本式的查询语言——PRDL。用户可以使用这种语言来在上述的融合特征定义模型中进行查询。融合的代码特征定义模型与领域特定语言PRDL共同构成了一种代码分析的形式化查询模型。本方法中实现的这种形式化查询模型允许用户快速的构造代码规范的形式化语义：融合的特征定义模型使得用户能自由灵活的选择分析角度，PRDL具有简洁灵活的符号化语法，两者的结合使得代码规范的构造简介高效。最后，本方法在解析PRDL的语义和执行其语法动作的同时，实现了对于目标程序源代码的对应分析和检查。通过使用本发明设计的代码规范构造方法，用户能高效快捷的对编码规范规则进行形式化定义，并对代码进行自主检查，从而达到提高代码整合质量、提高编程效率的技术效果。

本发明提出的基于定制化的领域特定语言实现将C语言程序代码规范由自然语言定义形式，构造成形式化语言描述的形式的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)基于程序的源代码分析，建立行模型、分词流模型、抽象语法树模型、控制流图模型、函数调用图模型，共五种基本的程序语言结构特征定义模型，不同结构特征定义模型中的基本元素间存在一定的转换关系，五种模型和其基本元素间转化方法共同构造成融合的多模型的源代码结构特征定义模型；

2)基于步骤1)所定义的源代码结构特征定义模型，定义领域特定语言PRDL，并确定该语言的语法、语义定义；所述领域特定语言PRDL是一种文本化的结构式查询语言，能将源代码结构特征定义模型中的关键元素组织成对程序源代码的语义约束，基于PRDL的语义，对程序源代码的诸多语法结构进行过滤，从而查询并且筛选出满足特定要求的代码结构或片段；