Просмотр исходного текста страницы Применение программных инструментов с открытым исходным кодом для анализа исходных текстов программ (Алексей Пустыгин, OSEDUCONF-2019)

;{{SpeakerInfo}}: {{Speaker|Алексей Пустыгин}}
<blockquote>
Использование внутреннего представления исходного текста открывает путь для систематического изучения и преобразования кода программ с целью его изучения и проверки. Рассмотрены утилиты с открытым кодом, использующие внутреннее представление исходного кода.
</blockquote>

{{VideoSection}}
{{vimeoembed|315021650|800|450}}
{{youtubelink|kpqOxqKhqi0}}
{{SlidesSection}}
[[File:СПО для анализа  исходных текстов программ (Алексей Пустыгин, OSEDUCONF-2019).pdf|left|page=-|300px]]

{{----}}

== Thesis ==
С целью актуализации выполняемых разработок были предприняты усилия для обзора открытых инструментов, пригодных в качестве базы сравнения с разрабатываемыми прототипами. Были рассмотрены существующие открытые инструменты для анализа, использующие построение синтаксического дерева разбора (AST):

# PyCharm — IDE с открытой версией (подписная free licence) [1].
# Vulture — анализатор кода в программах Python [2], использует модуль ast стандартной библиотеки и создаёт абстрактные синтаксические деревья для всех файлов исходного кода в проекте.
# ObjectWeb ASM (частью входит в Java Development Kit 6) [3] — API для представления кода JAVA в виде дерева.
# Joern — анализатор исходного кода [4], способный построить: абстрактное синтаксическое дерево, граф управления, граф вызовов, граф структуры каталога исходного кода, граф программных зависимостей для исходного текста на языке С++. Инструмент работает в связке с системой управления графовой NoSQL базой данных Neo4j [5] —графовая система управления базами данных c открытым исходным кодом, реализованная на Java. Считается самой распространённой графовой СУБД, формат данных собственный, специализированный. собственный язык запросов Cypher, но запросы можно делать и другими способами, например, напрямую через Java API и на языке Gremlin, созданном в проекте с открытым исходным кодом TinkerPop.

С целью ознакомления с возможностей базовых инструментов был выполнен проект по применению Joern, как наиболее функционального, для решения типовых анализа потока управления.

Для обработки информации, полученной с помощью инструмента Joern, применялась написанная программа пост-обработки на Python. В функционал пост-обработки входят:

* построение трассы исполнения программы по исходному тексту;
* получение списка всех информационных объектов программы по исходному тексту;
* проверка наличия заданных конструкций в исходном тексте программы;
* формирование перечня маршрутов исполнения функциональных объектов по исходному тексту программы;
* контроль связей функциональных объектов в исходном тексте программы по информации;
* контроль связей функциональных объектов в исходном тексте программы по управлению.

Параметры запуска и результаты тестирования программы пост-обработки доступны в открытом источнике [6].

Под функциональными объектами понимаются объекты классов, локальные и глобальные переменные проекта, непосредственно участвующие в алгоритме. Под маршрутом исполнения функционального объекта понимается его «линия жизни» от момента создания до указанного места в исходном коде. Результатом исполнения скрипта пост-обработки будет перечень всех маршрутов исполнения, в которых, так или иначе встречается использование указанного функционального объекта, либо сообщение о том, что такие маршруты отсутствуют.

Программа пост-обработки может контролировать связи функциональных объектов проекта по управлению и по информации. Для этих задач необходимо выбрать два функциональных объекта: исследуемый и второстепенный.

Под связью функциональных объектов по управлению понимается любое воздействие исследуемого объекта на второстепенный, в том числе: модификация (чтение, запись) данных второстепенного объекта, вызов методов второстепенного объекта и любое другое воздействие на данные второстепенного объекта.

Под связью функциональных объектов по информации подразумевается любое взаимодействие второстепенного объекта на данные исследуемого объекта.

Поиск и анализ такого рода связей между объектами является неотъемлемой частью анализа текста любого программного продукта. Он даёт возможность убедиться в отсутствии недокументированных возможностей программы, отсутствии избыточности исходного кода.

===  Пример использования пакета из Joern и инструмента пост-обработки  ===

Анализируемый текст (Python):

<code-cpp>   
ifstream file(&quot;graphFile&quot;);

    unsigned int n = 0;
    unsigned int oriented;
    file » n » oriented;

    G.resize(n);

    while (!file.eof()) {
        int a, b;
        file » a;
        file » b;

        G[a].push_back(b);
        if(oriented == 0) {
            G[b].push_back(a);
        }
    }

    file.close();
</code-cpp>   

[[File:2019-pust-img001.svg|center|640px|caption Граф трасс исполнения анализируемого текста]]

Исследование прототипа сравнения показало ограничение его функциональности по глубине построения синтаксического дерева разбора, а также недостаточный уровень документирования инструмента Joern.

{{----}}
[[File:{{#setmainimage:СПО для анализа  исходных текстов программ (Алексей Пустыгин, OSEDUCONF-2019)!.jpg}}|center|640px]]
{{LinksSection}}
<!-- <blockquote>[©]</blockquote> -->

<references/>

[[Категория:OSEDUCONF-2019]]
[[Категория:Open-source projects]]
[[Категория:Статический анализ кода]]
{{stats|disqus_comments=0|refresh_time=2021-08-31T18:01:09.071661|vimeo_plays=25|youtube_comments=0|youtube_plays=64}}