Статический анализ кода

Разработка программного обеспечения – это не самый простой процесс. Команды программистов находятся под давлением. Качественные релизы должны быть выпущены вовремя. Необходимо соблюдать стандарты кодирования и соответствия требованиям (например, безопасности). А вот ошибки при этом должны быть сведены к минимуму. Вот почему команды разработчиков используют инструменты статического анализа. Здесь мы обсудим статический анализ и преимущества использования инструмента статического анализа кода.



Что такое статический анализ вообще?

Статический анализ можно описать как метод отладки путем автоматического изучения исходного кода перед запуском программы.

А что такое статический анализ кода?

Статический анализ кода - это метод отладки путем изучения исходного кода перед запуском программы. Он производится путем анализа набора кода на основе набора (или нескольких наборов) правил программирования. Статический анализ кода и статический анализ часто используются взаимозаменяемо, наряду с анализом исходного кода.

Этот тип анализа устраняет слабые места в исходном коде, которые могут привести к уязвимостям. Конечно, это также может быть достигнуто с помощью ручного анализа кода. Но использование автоматизированных инструментов гораздо эффективнее.

Статический анализ обычно используется для соблюдения основных принципов программирования — таких как MISRA. И он часто используется для соблюдения отраслевых стандартов — таких как ISO 26262.

На каком этапе выполняется статический анализ кода?

Статический анализ кода выполняется на ранних стадиях разработки, до начала тестирования программного обеспечения. Для организаций, практикующих DevOps, статический анализ кода происходит на этапе "создания".

Статический анализ кода также поддерживает DevOps, создавая автоматизированный контур обратной связи. Разработчики сразу же узнают, есть ли какие-то проблемы в их коде. И эти проблемы будет легче устранить.

А чем разница между статическим анализом и динамическим анализом?

Оба типа обнаруживают дефекты. Большая разница заключается в том, где они находят дефекты в жизненном цикле разработки.

Статический анализ выявляет дефекты перед запуском программы (например, между кодированием и модульным тестированием).

Динамический анализ выявляет дефекты после запуска программы (например, во время модульного тестирования). Однако некоторые ошибки кодирования могут не проявиться во время модульного тестирования. Таким образом, есть дефекты, которые динамическое тестирование может пропустить, что статический анализ кода может найти.

Каковы ограничения статического инструмента анализа кода?

Статический анализ кода используется с определенной целью на определенном этапе разработки. Но у статического инструмента анализа кода есть некоторые ограничения.

Нет понимания намерений разработчика

int calculateArea(int length, int width)
{
    return (length + width);
}

Инструмент статического анализа может обнаружить возможное переполнение в этом расчете выше. Но он не может определить, что функция принципиально не делает то, что ожидается!

Некоторые правила кодирования зависят от внешней документации. Или же они открыты для субъективной интерпретации.

Например:

CERT-C MSC04:

Используйте комментарии последовательно и в удобочитаемом виде.

Возможны ложные срабатывания.

int divide(void)
{
    int x;
    if(foo())
    {
        x = 0;
    }
    else
    {
        x = 5;
    }
    return (10/x);
}

Если мы ничего не знаем о foo(), мы не знаем, какое значение будет иметь ч.

Результат неразрешим. Это означает, что инструменты могут сообщать о дефектах, которые на самом деле не существуют (ложные срабатывания). Или они могут не сообщать о реальных дефектах (ложных негативах).

Каковы преимущества инструментов статического анализа?

Есть несколько преимуществ инструментов статического анализа кода - особенно если вам нужно соответствовать отраслевому стандарту. Лучшие инструменты статического анализа кода обеспечивают скорость, глубину и точность.

• Скорость. Разработчикам требуется время, чтобы выполнить проверку кода вручную. Автоматизированные инструменты работают гораздо быстрее. Статическая проверка кода решает проблемы на ранней стадии. И он точно указывает, где ошибка находится в коде. Таким образом, Вы сможете исправить эти ошибки быстрее. Кроме того, ошибки кодирования, обнаруженные ранее, менее затратны для исправления.
• Глубина. Тестирование не может охватить все возможные пути выполнения кода. Но статический анализатор кода может. Он проверяет код, когда вы работаете над своей сборкой. Вы получите углубленный анализ возможных проблем в вашем коде, основанный на правилах, которые вы применили.
• Точность. Ручные проверки кода подвержены человеческим ошибкам. Автоматизированные инструменты - нет. Они сканируют каждую строку кода, чтобы выявить потенциальные проблемы. Это поможет вам обеспечить высочайшее качество кода-до начала тестирования. В конце концов, когда вы соблюдаете стандарт кодирования, качество имеет решающее значение.

Как выбрать инструмент статического анализа кода

Вот пара вещей, которые следует учитывать при принятии решения о том, какой инструмент подходит именно вам.

• Язык программирования. Анализаторы предназначены для многих различных языков программирования. Поэтому важно выбрать инструмент, поддерживающий ваш язык.
• Стандарты. Одним из основных применений статических анализаторов является соблюдение стандартов. Поэтому, если вы работаете в регулируемой отрасли, где требуется стандарт кодирования, вы должны убедиться, что ваш инструмент поддерживает этот стандарт.