MISRA编码标准和静态代码分析仪

近年来，软件质量、安全和保障已成为重中之重。在我们之前的文章中，我们已经提到了历史上的一些事件，这些事件造成了巨大的经济损失和人员死亡。阿丽亚娜5的爆炸，患者使用Therac-25放射治疗机过量服用20，000拉德，89因丰田的过错而死亡。所有这些故事都有一个共同点：导致巨大损失的软件错误。

那么什么是MISRA？

最初，MISRA（汽车行业软件可靠性协会）的成立是为了设计一套用于道路车辆的微控制器软件开发指南。从那时起，它已被应用于每个可靠性和安全关键领域，包括汽车行业、医疗设备、航空航天和国防等。MISRA 标准是一个由一组规则和建议组成的文档，C 和 C++ 开发人员在开发应用程序时应遵守这些规则和建议。MISRA-C：1998版本有127条规则。

所有这些规则都可以分为以下几类：

命令的

必需 – 允许偏离规则（但建议记录在案）

咨询 – 非强制性

（来源：什么是MISRA以及如何烹饪）

首先要提到的是，MISRA标准的应用应该在开发过程实际开始之前开始，并且只有在真正需要时才开始。在其他情况下，特别是当代码库足够大并且不适合在嵌入式系统上使用时，开发人员将不得不进行漫长而乏味的重构。为什么会这样？

WinMerge的源代码大约有25万行C和C++代码长。这是一个小项目，但是规定将if语句的主体括在大括号中的规则在其中被打破了大约两千次。有 127-228 条这样的规则（取决于标准的版本）。

Nana是一个用于创建图形用户界面的跨平台库，其源代码长度不到10万LOC。在这个项目中，同样的规则被打破了大约三千次。

除了关于大括号的规则外，还有一些：

不得使用继续语句;

每个 switch 语句都应有一个默认标签;

不得使用 goto 语句;

如果。..否则，如果构造应以 else 子句终止;

那么，它的用途是什么？

但是，这些规则并不意味着使开发人员的生活更加艰难。这些是用鲜血写成的规则，需要它们来使安全关键代码不易出现错误。这个想法是简单明了的代码不太可能包含错误。下面是一些诊断示例作为证据：

赋值运算符不得用于返回布尔值的表达式中;

所有非 void 的函数都应返回一个值;

循环计数器基本上不应具有浮动类型;

函数末尾应该有一个单点出口;

遵循 MISRA 指南将有助于提高软件的可靠性。但是，那些不熟悉MISRA的人可能想知道它究竟是如何使用的。你真的必须把这127条规则都记在脑子里吗？这就是静态分析器可以提供帮助的地方。

静态分析的目的是什么？

手动检查代码是否符合 MISRA 标准是一项漫长而乏味的工作。但实际上你不必记住所有这些规则。静态代码分析器可以为您完成所有操作。

静态代码分析是检测计算机程序源代码中的错误和小缺陷的过程。它可以被视为自动代码审查。一些静态分析器可以检查代码是否符合 MISRA 规则，正是这些工具将帮助您查找并修复程序中所有不符合规则的地方。为此，您只需使用分析器检查您的项目并研究检查结束时生成的分析报告。下面我将简要演示如何使用 PVS-Studio 分析器和项目 Shairport 作为示例来执行此操作。

克隆存储库。

运行生成配置脚本。

在跟踪模式下运行 PVS-Studio 并生成项目。

根据上一步的结果分析项目文件。

将日志转换为 html。

审核编辑：郭婷