学生がCppCatコードアナライザーを必要とする理由

CppCatは、C / C ++プログラムのエラーを見つけるための単純な静的コードアナライザーです。 私たちはすべての人（学生、教師など）に無料のアカデミックライセンスを発行し始めました。 CppCatを学生の間でより人気のあるものにするために、私はPastebin.comのウェブサイトにある実験室の作品に見られるエラーに関するこのメモを書くことにしました。

CppCatについて少し

CppCatは、Visual Studioと統合する静的コードアナライザーであり、コーディング段階でも多くのタイプミスやその他のエラーを見つけることができます。 アナライザーは、コンパイル後に自動的に起動し、作成したコードを確認できます。 アナライザーは、C、C ++、C ++ / CLI、C ++ / CXをサポートしています。



無料のCppCatライセンスを取得する方法については、 学生向けの無料CppCatの記事で説明しています。 学生だけでなく、大学院生、教師などにもライセンスを与えていることを付け加えたいと思います。



多くは、CppCatが無料のVisual Studio Express環境に統合されていないことに動揺しています。 残念ながら、それについてできることは何もありません。 Visual StudioのExpressバージョンはプラグインをサポートしていません。 ただし、これは重要ではありません。 学生はMicrosoft DreamSparkにアクセスでき、Visual Studio Professionalにアクセスできることを思い出してください。

学生の魅力

初めに、私は精神の中で何かを書きたかった：



学生でさえ静的分析の恩恵を受けることができます。 CppCatがそれを知ることができるのに、プログラムのエラーを探すのが長くて苦痛なのはなぜですか？ したがって、エラーをすばやく見つけるだけでなく、その方法の詳細を見つけることもできます。 CppCatのドキュメントでは、各診断について詳しく説明し、エラーのさまざまな例を示し、それらを修正する方法を提案しています。



それから彼はどういうわけか緊張していることを決めた。 さて、学生はどんな深刻な間違いを持っ​​ていますか？ 10回の繰り返しのサイクルをデバッグすることもできます。 役に立つことさえあります。 したがって、次のようにCppCatを使用するように推奨事項を再定式化します。



雇用主は、あなたのトリッキーなアルゴリズムのプログラミングと記述だけでなく、感謝します。 基本的なツールを使用できることも同様に重要です。



バージョン管理システムが何であり、何をしたのかわからないという事実のために失われた場合、アルゴリズムは価値がありません-USBフラッシュドライブにソースコードのコピーを作成します。



したがって、言語と開発環境だけでなく、補助ツールも学習することが重要です。



最も重要なツールのリストを作成することを想定していません。 ただし、少なくとも1つのバージョン管理システム、WinMergeが必要な理由、プロファイラーとは何か、配布キットの作成方法などを知ることが重要です。



履歴書でよく知られ、言及できる技術の1つは、静的コード分析です。 CppCatは、静的分析方法論の調査に最適です。 これはあなたの知識にとって良いプラスになり、コードの品質について何かを聞いたことを雇用者に示唆します。

そして今、私たちがここに集めたもの

退屈な部分は終わりました。 あなたは今、実験室の作業の誤りを探すと推測できると思います。



コードがしばしば悪いと言うために、今回はそうしません。 したがって、実験室のコードにはさまざまなエラーの暗闇が含まれていることは明らかです。 したがって、できるだけ多くのエラーを検出しないようにタスクを設定しました。 これは面白くない。 私は、ほとんどの学生が学生に明らかにするエラーのパターンをいくつか強調してみました。 しかし、私は明確に3種類のエラーの優位性に気づくことができましたが。 しかし、これについては少し低くなります。



あなたは質問があるかもしれません：私はどこで実験室の仕事を得ましたか？ 答えます。



開発者がコードフラグメントを便利に共有できるウェブサイトPastebin.comがあります。 学生はこのサイトを積極的に使用しています。 C ++タグを持つほとんどすべてのコードは、何らかのラボ作業またはその一部を表します。



Pastebin.com Webサイトを監視し、そこから「C ++コード」とマークされた新しいファイルをダウンロードするプログラムを作成しました。 2,000を超えるファイルを収集し、それらからVisual Studioでプロジェクトを作成して確認しました。 もちろん、半分以上は検証できませんでした。 多くのファイルにはコードの断片のみが含まれ、コメントではないテキストが入力され、一部のライブラリが欠落しています。 しかし、私の目標は、Pastebin.comで公開されている可能な限り多くのコードをチェックすることではありませんでした。 この記事では、チェックされたもので十分です。 ファイルのコレクションは継続されますが、おそらく、このトピックについては後ほど何かを書きます。

C ++を学習している学生の一般的なエラー

ラボではそれほど多くのエラーを見ませんでした。 したがって、現時点では、3つのパターンのみを強調表示できます。



連続してエラーの例を挙げません。 彼らは同じタイプであり、面白くない。 ほんの数例に限定します。 しかし、信じてください。そのような間違いが広まっていると言ったら、本当にそうです。



PS公開された例の多くは時間制限があり、もう利用できません。 したがって、削除されたページへのリンクは提供しません。

パターン1.人気で3位。 同じ条件での混乱

多くのプログラミングタスクには、多くの条件のチェックが含まれます。 そして、それらを実現すると、混乱したり封印されたりするのは簡単です。 適切な事例：

int main() { int n,a,b,c; cin >> n; for(int i=0;i<n;i++) { cin >> a >> b >> c; if((a % 2==0 && b % 2 ==0 && c % 2!=0)|| (a % 2==0 && b % 2!=0 && c % 2==0)|| (a % 2!=0 && b % 2==0 && c % 2==0)|| (a % 2!=0 && b % 2 !=0 && c % 2==0)|| (a % 2==0 && b % 2!=0 && c % 2!=0)|| <<<--- (a % 2==0 && b % 2!=0 && c % 2!=0)) <<<--- { cout << "1"; } else cout << "2"; } cout << endl; return 0; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V501「||」の左と右に同一の副次式「（a％2 == 0 && b％2！= 0 && c％2！= 0）」があります 演算子。 jtzrihcg.cpp 14



導入された3つの変数の値を何らかの方法で巧妙にチェックする必要がありました。 ほとんどの場合、コードがコピーされ、どこでも正しく修正されていません。 その結果、条件の最後から2行目と最後の行が一致します。



別の例 ：

 int main() { .... } else if(gesucht < geraten) { puts("Ein bisschen zu klein"); } else if (gesucht < geraten) { puts("Ein bisschen zu gross"); } .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

V517「if（A）{...} else if（A）{...}」パターンの使用が検出されました。 論理エラーが存在する可能性があります。 行を確認：41、43。wrgkuuzr.cpp 40



チェックは2回実行されます（gesucht <geraten）が、異なる行が表示されます。



ところで、両方の例で、エラーは最後の行にあります。 再び、「 最後の行効果 」に出くわしました。

パターン2。人気で2位。 1要素ずつ配列を海外に行く

配列の要素がC ++言語でゼロから番号付けされているという事実は、それを研究する上で大きな困難です。 つまり これは簡単だと理解しているようですが、配列の境界を越えないようにすることを学ぶのは非常に困難です。 配列の10個の要素が必要な場合、A [10]を記述します。 例 ：

 int main() { .... int rodnecs[10]; .... VelPol1 = rodnecs[1] + rodnecs[3] + rodnecs[5] + rodnecs[8] + rodnecs[10]; .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V557配列のオーバーランが可能です。 「10」インデックスは、配列の境界を超えています。 0z3x9b3i.cpp 38



もっと ：

 void main() { .... double pop[3][3]; .... for (int i = 0; i<3; i++) { calc_y[i] = F(pop[i][1], pop[i][2], pop[i][3], x[i]); } .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V557配列のオーバーランが可能です。 「3」インデックスは、配列の境界を超えています。 1uj9v9xs.cpp 48



ループ条件での多くの間違った比較：

 int main() { int i,pinakas[20],temp,temp2,max,min,sum=0; for (i=1;i<=20;i++) { pinakas[i]=rand(); ...... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V557配列のオーバーランが可能です。 「i」インデックスの値は20に達する可能性があります。287ep6c0.cpp 20



たくさん ：

 int main() { const int arraySize = 10; int a[arraySize]; int key,index,to_do = arraySize - 1; bool did_swap = true; srand(time(NULL)); for (int i = 0; i <= arraySize; i++) { //generating random number between 1 - 100 a[i] = rand() % 100 + 1; } .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V557配列のオーバーランが可能です。 「i」インデックスの値は10に達する可能性があります。wgk1lx3u.cpp 18



残りのエラーは上記と同様なので、終了しましょう。

パターン3。人気の1位。 初期化されていない変数

ああ！ C / C ++プログラミングで最も一般的で危険な間違いの1つは、あなたが尋ねる人が誰でも「初期化されていない変数」と呼ぶものである理由を理解しているようです。 しかし同時に、PVS-Studioを使用してプロジェクトを分析するとき、このエラーはめったに発生しません。



なんで？ どうやら、言語を学習するとき、誰もがこれについてのコーンで非常に忙しいです。 したがって、プログラマーはそのような間違いをすることはほとんどありません。 しかし、思い出は残った。 そして、何を恐れるべきかという質問は、しばしば「初期化されていない変数」によって答えられます。



非常に簡単なものがあります：

 int main() { .... int n,k=0, liczba=n, i=1; .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V614初期化されていない変数 'n'が使用されました。 1hvefw6r.cpp 92



リストを正しく操作できない場合があります。

 void erase(List * Lista){ List* pom; pom->next = Lista->next; Lista->next= pom; delete pom; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V614未初期化ポインター 'pom'が使用されました。 6gpsgjuy.cpp 54



反復回数がランダムなループを作成できます。

 void main() { int i,n; imie* ime[20]; string nazwa; string kobieta="Kobiece imina: "; wpr_dane(); for (i = 1; i < n; i++) { .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V614初期化されていない変数 'n'が使用されました。 8kns8hyn.cpp 63



最初に使用してから、変数の値を入力できます。

 int main() { int n1; int n2; std::vector<int> vec1(n1); std::vector<int> vec2(n2); std::cin >> n1; for (int i = 0; i < n1; i++) { std::cin >> vec1[i]; } std::cin >> n2; for (int j = 0; j < n2; j++) { std::cin >> vec2[j]; } .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：

• V614初期化されていない変数 'n1'が使用されました。 9r9zdkp6.cpp 25
• V614初期化されていない変数 'n2'が使用されました。 9r9zdkp6.cpp 26

さらに例を挙げると、意味がないと思います。 しかし、私を信じて、学生はさまざまな方法で初期化されていない変数で自分の足を撃ちます。

その他のエラー

もちろん、研究室では他にもさまざまなエラーが見られました。 上記のように、同じ大きなエラーグループを特定することはできません。 他にもいくつかの注目すべきグループに名前を付けることができますが、配列のサイズの誤った計算、セミコロン、ループの早すぎる中断、配列の誤った作業、WTF。

不適切な配列サイズの計算

多くの初心者にとって、C / C ++では、ポインターと配列が異なるエンティティであることを理解するのは困難です。 その結果、次のようなコードに遭遇することがよくあります。

 int arrayLen(int p[]) { return(sizeof(p)/sizeof(*p)); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V511 sizeof（）演算子は、配列のサイズではなく、ポインターのサイズを「sizeof（p）」式で返します。 seprcjvw.cpp 147



確かに、arrayLen（）関数はどこでも使用されていません。 どうやらそれが動作しないという事実による。 :)



別の例 ：

 bool compare_mas(int * mas, int * mas2){ // -    const auto mas_size = sizeof(mas) / sizeof(mas[0]); // -    const auto mas2_size = sizeof(mas2) / sizeof(mas2[0]); .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：

• V514ポインターのサイズ 'sizeof（mas）'を別の値で除算します。 論理エラーが存在する可能性があります。 0mxbjwbg.cpp 2
• V514ポインター「sizeof（mas2）」のサイズを別の値で除算します。 論理エラーが存在する可能性があります。 0mxbjwbg.cpp 3

セミコロン「;」はそこに置かれません

これらのエラーは、予想したほど頻繁には見つかりません。 彼らはそうですが、私はそれを実験室作業の一般的な間違いと名付けることはできません。



典型的な例 ：

 vector sum(vector m[],int N){ vector sum,tmp; for (int i=0;i<N;i++); { tmp.a=m[i].a; tmp.b=m[i].b; tmp.c=m[i].c; sum.a+=tmp.a; sum.b+=tmp.b; sum.c+=tmp.c; } return sum.a,sum.b,sum.c; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V529奇数のセミコロン ';' 「for」演算子の後。 knadcqde.cpp 122

サイクルの早期終了

サイクルが前もって誤って中断する例がいくつかあります。

 int main() { .... for (long long j = sled.size()-1; j > i; j --) { sled[j] = '0'; des = 1; break; } .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V612ループ内の無条件の「ブレーク」。 XHPquVXs.cpp 31

配列の不適切な動作

Pascalのスタイルのアレイを使用したいくつかの実験室での作業で会った。 つまり、コンマが使用されます。コンマはコンパイルされますが、もちろん正しく機能します。

 void build_maze(){ // tablica przechowujaca informacje o odwiedzonych polach bool ** tablica = new bool *[n]; .... if (tablica[aktualny.x - 1, aktualny.y] == false){ .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V520配列インデックス式 '[aktualny.x-1、aktualny.y]'のコンマ演算子 '、'。 qqxjufye.cpp 125



または、返された配列のメモリを特別な方法で割り当てる必要があることを忘れています。

 int *mul3(int *a) { int mem = 0; int b[1001]; for (int i = 100; i >= 0; i--) { int x = a[i] * 3 + mem; mem = x / 10; b[i] = x % 10; } return b; }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V558関数は、一時ローカルオブジェクトへのポインターを返します。 hqvgtwvr.cpp 89

WTF

WTF以外に名前を指定できないコードスニペットがあります。 おそらく誰かがクラスメートに、プログラムのどこにエラーがあるのか​​説明するように頼んだのでしょう。 むしろ、この研究室はアレイのオーバーフローを研究するためだけのものです。 残念ながら、コメントに何が書かれているのかわかりません。



そのような例を挙げます。

 #include <iostream> using namespace std; int main() { int a[10]; for(int i=0; i<50; i++) cout << a[i] << endl; //ovoj loop ili kje krashne ili kje ti nedefinirani vrednost //(ne mora da bidat 0) //ako namesto 50 stavis 500000, skoro sigurno kje krashne int b[10]; for(int i=0; i<50; i++) { b[i] = i; cout << b[i] << endl; } //ovoj loop nekogas kje raboti, nekogas ne. problemot so //out-of-bounds index errori e sto nekogas rabotat kako //sto treba, pa greskata tesko se naogja }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

まだ記事に入っていないもの

含まれていないものの多く！ たとえば、printf（）関数の誤用があります。 しかし、それは非常にありふれているので、それについても書きたくはありません。



ただし、非常にエキゾチックな種類のエラーがありました。

 void zmienne1() { .... int a,b,c,d; cin >> a >> b >> c >> d; if(a == b == c == d) .... }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：V709疑わしい比較が見つかりました： 'a == b == c'。 「a == b == c」は「a == b && b == c」とeに等しくないことに注意してください。 b5lt64hj.cpp 284



また 、まれに（もちろん、コンパイラの警告を見ない限り）：

 const long AVG_PSYCHO = 0.8; const long AVG_GRAD = 1.2;
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

CppCat警告：

• V674「double」型の「0.8」リテラルは、「long」型の変数に割り当てられます。 「= 0.8」式の検査を検討してください。 2k2bmnpz.cpp 21
• V674「double」タイプの「1.2」リテラルは、「long」タイプの変数に割り当てられます。 「= 1.2」式の検査を検討してください。 2k2bmnpz.cpp 22

それでも、終了する必要があります。 読者を楽しませ、誰かにCppCatを試すよう誘惑したいと思います。

オンラインアナライザーを実行する予定がない理由

「オンラインコード検証用のシステムを作成しないのはなぜですか」という質問を予見します。 たとえば、コードを挿入して[チェック]ボタンをクリックできるフォームがあります。 または、サイトpastebin.comを監視しているので、検証の結果をどこかにアップロードしてみませんか？



私たちはこれをする必要がないと確信しています。 これには3つの理由がありますので、このトピックに関する議論を始めないでください。



理由：

1. 私たちもユーザーもこれを必要としません。 これにより作業が追加されます。 そして、ユーザーは新しいものを取得しません。 彼はPVS-StudioまたはCppCatをダウンロードしてインストールし、必要なすべての実験を実行できます。 デモ版で十分です。 多くの場合、「コードの貼り付けと確認」フォームは、試用版をダウンロードできないユーザーによって実行されます。 できます。 さらに、機能的な制限もありません。 他の誰かが彼はWindowsを持っていないと言うかもしれません、そして彼は何かを試してみたかったです。 ただし、Windowsがないため、ユーザーではありません。
2. このようなシステムは、静的アナライザーの機能の評価を大きくゆがめます。 このトピックに関する記事：静的解析に関する神話。 神話5-ツールを評価する小さなプログラムを作成できます 。 合成例ではなく、実際のプロジェクトでアナライザーをテストしてほしい。
3. 私が言ったように、私たちは合成例をテストしたくありません。 また、インフラストラクチャの観点からプロジェクト全体を検証することは困難です。 インタビューでこれについてもっと読んでください。 簡単に言うと、ソース、ライブラリのダウンロード、ビルドパラメーターの構成などが必要な複雑なシステムを作成する必要があります。 そうでなければ、完全な分析は不可能です。 アナライザーのダウンロード、インストール、および確認が簡単であることがわかりました。

おわりに

親愛なる学生と教師の皆様、私たちのユーザーの間でお会いできてうれしいです。 学生が有資格のスペシャリストになり、スタッフが将来チームワークのためにPVS-Studioを取得することを奨励してください。

追加リンク：

1. PVS-Studio for Visual C ++ 。
2. 250ドルのPVS-Studioの代替品 。
3. PVS-StudioとCppCat静的コードアナライザーの機能の比較 。
4. 学生のための無料のCppCat 。

残念ながら、CppCatプロジェクトの開発やサポートは終了しています。 理由についてはこちらをご覧ください 。