基于符号执行的软件静态测试研究

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梁娟娟，刘久富，朱丹丹，陈柯
（南京航空航天大学自动化学院，江苏南京２１００１６）
摘要：文中基于符号执行理论，设计了一种面向ｃ语言的静态分析方法。通过词法分析和语法分析构建了程序的抽象
语法树，并在此过程中对源代码进行规范性检查，再根据函数调用关系与抽象语法树来确定程序分析层次，并通过约束求
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤｅｓｉｇｎａＣｓｔａｉｔｃａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｎａａｌｙｚｅｄｓｙｍｂｏｌｉｃｅｘｅｃｕｔｉｏｎｈｅｔｏｒｙ．Ｉｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｈｅｔｐｒｏｇｒａｍ’ Ｓａｂｓｔｒａｃｔｓｙｎｔａｘｔｒｅｅ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ — ６２９Ｘ．２０１３．０６．０１１
ＳｏｆｔｗａｒｅＳｔａｔｉｃＴｅｓｔＲｅｓｅａｒｃｈＢａｓｅｄｏｎＳｙｍｂｏｌｉｃＥｘｅｃｕｔｉｏｎ
解器确定程序中每一条可执行路径，最后依照程序的可执行路径得到每个变量最终的符号执行结果。该方法支持基于ｃ语言文法的程序规范性检查，便于代码质量度量。利用该方法得到的抽象语法树，可开展静态构架分析，同时利用变量值
ＬＩＡＮＧＪｕａｎ－ｊＨａｉｌ，ＬＩＵＪｉｕ－ｆｕ，ＺＨＵＤａｎ－ｄａｎ，ＣＨＥＮＫｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１６，Ｃｈｉｎａ）
ｂｙｕｓｉｎｇｌｅｘｉｃｌａａｎｌｙａｓｉｓａｎｄｇｒａｍｍａｔｉｃｌａｎａａｌｙｓｉｓａｎｄｄｏｅｓｒｅｇｕｌａｒｉｎｓｐｃｔｅｆｏｒｈｅｔｓｏｕｒｃｅｃｏｄｅｉｎｈｅｔｐｒｏｃｅｓｓ；ｈｅｔｎａｃｃｏｒｄｉｎｇｔＯｈｅｔｆｕｎｃ — ｔｉｏｎｃｌｌａｓｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｎｄａａｂｓｔｒａｃｔｓｙｎｔａｘｔｒｅｅｔＯｄｅｔｅｒｍｉｎｅｐｒｏｇｒａｍｎａａｌｙｓｉｓｌｅｖｅｌｎｄａｔｈｅｅｘｅｃｕｔａｂｌｅｐａｈｔｉｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙｈｅｔｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｌｖｅｒ；ｅｖｅｎｔｕｌｌａｙｇｅｔｔｈｅｉｎｆｌａｓｙｍｂｏｌｉｃｅｘｅｃｕｉｏｔｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｅａｃｈｖａｒｉａｂｌｅｔｈｒｏｕｇｈｈｅｔｅｘｅｃｕｔａｂｌｅｐａｈ．ＩｔｔｉｓｈｅｌｐｆｕｌｆｏｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｃｏｄｅｑｕｌｉａｔｙｂｙｅｇｒｕｌａｒｉｎｓｐｅｃｉｔｎｇｏｎｔｈｅｓｏｕｒｃｅｂａｓｅｄｏｎＣｌｎｇａｕａｇｅｒａｇｍｍａｒ．ＩｔｉｓｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｆｏｒｎｇａｌｉｃｉｚｉｎｇｈｅｔｓｔａｉｃｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｒｏｇｒｍａｂｙｕｓｉｎｇＳＡＴ．Ｔｈｅｓｙｍｂｏｌｉｃｅｘｐｅｓｒｓｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｗｅｅｒｇｅｎｅｒａｔｅｄｂｙｈｉｔｓｍｅｈｏｔｄＣａｌｌａｓｓｉｓｔｇｅｎｅｒａｉｎｔｇｏｆｔｅｓｔｄａｔａｎｄａｉｍｐｏｖｒｅｅｉｃｆｉｅｎｃｙ
的符号表达式可辅助测试用例生成，有助于提高测试的效率和质量。
关键词：静态分析；符号执行；抽象语法树；可执行路径中图分类号：ＴＰ３１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ６２９Ｘ（２０１３）０６ — ００４２ — ０４
第２３卷
第６期
计算机技术与发展
ＣＯＭＰＵＴＥＲＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ
２０１３年６月
Leabharlann Baidu
Ｖ０ｌ＿２３Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ２０１３
基于符号执行的软件静态测试研究