提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115658508A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211323819.2(22)申请日2022.10.28(71)申请人北京轩宇信息技术有限公司地址101300北京市顺义区高丽营镇文化营村北（临空二路1号）(72)发明人陈睿王峥贾春鹏丁戈肖志恒王博祥于婷婷高栋栋(51)Int.Cl.G06F11/36(2006.01)G06F8/41(2018.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法(57)摘要本发明公开了提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，包括以下步骤：步骤一，设计鲁棒性编译前端；步骤二，设计语法转译器；步骤三，提升原分析工具的鲁棒性；步骤四，添加零配置；所述步骤1.2中，词法解析模块预留了nextToken接口可供子类实现；本发明通过实现鲁棒性编译前端生成AST，并将该AST转译成原分析工具的AST，复用已有分析工具的代码分析能力，该编译前端内置了可扩展的预处理模块，拥有较强的编译错误恢复能力，较强的可扩展性，能够保证在复用已有代码资产的前提下，提高分析工具的鲁棒性，在被测软件不完整配置的分析条件下，仍能给出准确的分析结果，降低了静态分析工具使用者的门槛，提升工具的用户体验。CN115658508ACN115658508A权利要求书1/2页1.提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，包括以下步骤：步骤一，设计鲁棒性编译前端；步骤二，设计语法转译器；步骤三，提升原分析工具的鲁棒性；步骤四，添加零配置；其特征在于：其中在上述步骤一中，包括以下步骤：1.1设计鲁棒性编译前端中词法分析模块的预处理功能，即语法解析模块根据不同的预处理指令，执行不同的流程；1.2设计鲁棒性编译前端中词法分析模块的词法分析功能，即根据预先设计的Token匹配状态机，词法分析模块将预处理后的字符流切分为Token流，每个Token为最小的一个语法单元；1.3设计鲁棒性编译前端中语法解析模块的语法解析功能，即语法解析模块能将词法解析的Token流作为输入，并利用递归下降的方法进行语法解析，生成抽象语法树AST；1.4实现上述步骤1.1、步骤1.2和步骤1.3的各模块功能后，得到鲁棒性编译前端；其中在上述步骤二中，针对步骤1.3中生成的AST，实现一套访问者设计模式接口，语法转译器将AST作为输入，利用访问者设计模式，对该AST的每个语法结构进行转译处理，转换成已有分析工具编译前端的AST结构，以此复用已有的静态代码分析模块，保证功能的稳定性；其中在上述步骤三中，将步骤一中所设计的鲁棒性编译前端，以及步骤二中所设计的转译器模块添加到原分析工具的分析模块；其中在上述步骤四中，完成步骤三后，在原分析工具中添加启用零配置分析的条件入口，对原分析工具完成鲁棒性分析的扩展支持，得到鲁棒性静态分析器。2.根据权利要求1所述的提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，其特征在于：所述步骤1.1中，词法分析模块的预处理功能包括以下三点：一是对于宏定义指令，利用宏定义解析器对其进行解析并保存到词法解析的上下文索引中，后续解析遇到可替换的宏标识符时，则查询已经记录的索引并进行宏替换；如果未查询到宏定义，则安全地将其作为一个标识符处理；二是对于头文件包含指令，按照被测文件所在目录的路径以及被包含头文件的字符串进行拼接，如果定位到头文件，则递归对该文件进行预处理和解析，否则记录编译错误信息，并安全地继续解析后续代码；三是对于条件编译指令，引用宏定义的上下文索引对其解释。3.根据权利要求1所述的提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，其特征在于：所述步骤1.2中，词法解析模块预留了nextToken接口可供子类实现。4.根据权利要求1所述的提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，其特征在于：所述步骤1.3中，语法解析模块兼容C99/GNUC和C++11语法。5.根据权利要求1所述的提升源代码静态分析工具鲁棒性的方法，其特征在于：所述步骤1.3中，语法解析模块具备以下特性：一是歧义语法解析，即语法解析模块在解析时会遇到有歧义的语法，此时先将其记录，待整个语法解析结束时，根据已经解析的上下文符号信息进行推测，并对有歧义的语法结构进行重写；二是错误恢复，即遇到语法解析错误时，回溯到合理的语法结构，并记录解析错误信息；三是可扩展，即将C/C++语言公共的语法解析子程序作为顶层基类的实现，将C/C++语言特性相关的解析子程序交由子类去实现，并将递归下降子程序细化到相对小的方法单元，针对新的方言进行解析器扩展时，只需重写需要2CN115658508A权利要求书2/2页特殊处理的递归下降子程序，这样能够以较低成本完成对新方言的兼容。6.根据权利要求1所述的提升源代码静态分析工