Visual c++ 2013 可以做 Purify 和 Quantify 做的事情吗？

Question

我们在 Windows XP 上使用 VC 6.0、Purify、PC-Lint 和 Quantify 开发了一个控制台应用程序。 VC6 不能在 Windows 7 和 8 上运行。如果我们要升级到 Windows 8，我已经查看了我们的开发环境选项。我们的应用程序是标准 C++ 控制台应用程序。几乎我们所有的用户都在 Linux 上。有没有人有使用 VC++ Pro 2013 或 2012 进行跨平台 C++ 开发的经验？具体来说，它是否可以做内存边界检查、内存泄漏检查和代码性能分析（每个函数需要多少时间）？

Answer 1

visual c++ 2013 可以做 Purify 和 Quantify 做的事情吗？

嗯，并不是说“一个人可以做其他人所做的一切”。它更像是一个十字路口，并使用它们来获得最大的覆盖范围。

Purify 是一个运行时检查器，因此它的性能通常优于 Visual Studio 的内置内存检查工具。但是 Purify 不做静态分析，所以你需要使用 Visual Studio。这是一个重要的合作伙伴关系。

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我查看了我们的开发环境选项 ... 我们的应用程序是 [跨平台] 标准 C++ 控制台应用程序。

Bike Shedding 开始了……这是一个很好的机会，因为您正在编写可移植的代码。很多人编写在一个平台上运行的代码，他们失去了来自其他平台上其他工具的诊断。

以下所有内容都是免费的（Visual Studio Enterprise 下的 Enterprise Code Analysis 除外），如果您能够干净利落地完成该过程，那么您将拥有相当可靠的代码。

Windows

使用 Visual Studio（任何版本）并打开警告。它们包括/WAll 和/W4。如果您有 Visual Studio Enterprise，请务必添加 Enterprise Code Analysis 或添加 /analyze 开关。

您可以在 Visual Studio 中进行基本的内存检查。我不确定最新的 Purity 是如何使用它的。 （我不使用它，因为我编写跨平台代码并使用 Linux 进行繁重的内存检查）。

对于 Windows 平台，您还应该做其他事情。您可以在 OWASP 的C-Based Toolchain Hardening 找到有关开发工具链的讨论。

Linux

确保支持 GCC、Clang 和 ICC。使用它们时一定要发出警告，包括-Wall、-Wextra 和-Wconversion。 GCC 是中流砥柱，您的代码可能在它上面运行良好。 ICC 是英特尔的编译器，它对删除未定义的行为毫不留情。如果您的代码在 ICC 下中断，可能是因为编译器/优化器删除了一些未定义的行为（请参阅下面的 Clang 的未定义清理程序，了解如何定位有问题的代码）。

Clang 3.3 的消毒剂确实令人眼前一亮（Clang 3.2 及更低版本没有它们）。请务必使用-fsanitize=address 和-fsanitize=undefined 运行。 sanitizers 添加运行时检查器并在执行期间查找违规行为。您进行的自我测试越多越好。可通过Clang's Controlling Code Generation 获取完整的消毒剂列表。

Clang 3.3 配方如下。它们包括如何获取 Clang、热构建 Clang，以及如何使用 santizer 执行测试。

用 GCC、Clang 和 ICC 编译完成后，在 Valgrind 下运行程序。 Valgrind 是另一个动态内存检查器。

对于 Linux 平台，您还应该做其他事情。您可以在 OWASP 的C-Based Toolchain Hardening 找到有关开发工具链的讨论。

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要下载并使用最新版本构建 Clang 3.3：

wget http://llvm.org/releases/3.3/llvm-3.3.src.tar.gz
wget http://llvm.org/releases/3.3/cfe-3.3.src.tar.gz
wget http://llvm.org/releases/3.3/compiler-rt-3.3.src.tar.gz
# wget http://llvm.org/releases/3.3/lldb-3.3.src.tar.gz
tar xvf llvm-3.3.src.tar.gz
cd llvm-3.3.src/tools
tar xvf ../../cfe-3.3.src.tar.gz
mv cfe-3.3.src clang
# tar xvf ../../lldb-3.3.src.tar.gz
# mv lldb-3.3.src/ lldb
cd ..
cd projects
tar xvf ../../compiler-rt-3.3.src.tar.gz
mv compiler-rt-3.3.src/ compiler-rt
cd ..
./configure --enable-optimized --prefix=/usr/local
make -j4

# Pause to wait for the password prompt
read -p "Press [Enter] key to install..."

# Begin install
sudo make install

# Install does not copy asan_symbolize.py
sudo cp projects/compiler-rt/lib/asan/scripts/asan_symbolize.py /usr/local/bin

# Install does not install scan-build and scan-view
# Perform the copy, and/or put them on-path
sudo mkdir /usr/local/bin/scan-build
sudo cp -r tools/clang/tools/scan-build /usr/local/bin
sudo mkdir /usr/local/bin/scan-view
sudo cp -r tools/clang/tools/scan-view /usr/local/bin

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使用 Clang：

export CC=/usr/local/bin/clang
export CXX=/usr/local/bin/clang++
export CFLAGS="-g3 -fsanitize=undefined"
export CXXFLAGS="-g3 -fsanitize=undefined -fno-sanitize=vptr"

./configure

make

make check | /usr/local/bin/asan_symbolize.py

如果您遇到任何内存问题，它将类似于以下内容（取自 Squid 3.3.9 Self Test Failures on Mac OS X 10.8）：

==76794==ERROR: AddressSanitizer: global-buffer-overflow on address
0x000105ad50d2 at pc 0x105a364ab bp 0x7fff5a23f720 sp 0x7fff5a23f718
READ of size 19 at 0x000105ad50d2 thread T0
    #0 0x105a364aa in MemBuf::append MemBuf.cc:248
    #1 0x105a4ef57 in testHttpReply::testSanityCheckFirstLine
testHttpReply.cc:197
    #2 0x1068d71d1 in CppUnit::TestCaseMethodFunctor::operator()() const (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 33
    #3 0x1068cd9a3 in CppUnit::DefaultProtector::protect(CppUnit::Functor
const&, CppUnit::ProtectorContext const&) (in libcppunit-1.12.1.dylib) + 35
    #4 0x1068d4d88 in CppUnit::ProtectorChain::ProtectFunctor::operator()()
const (in libcppunit-1.12.1.dylib) + 24
    #5 0x1068d45e8 in CppUnit::ProtectorChain::protect(CppUnit::Functor const&,
CppUnit::ProtectorContext const&) (in libcppunit-1.12.1.dylib) + 456
    #6 0x1068dcf78 in CppUnit::TestResult::protect(CppUnit::Functor const&,
CppUnit::Test*, std::string const&) (in libcppunit-1.12.1.dylib) + 56
    #7 0x1068d6d1d in CppUnit::TestCase::run(CppUnit::TestResult*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 285
    #8 0x1068d77b6 in
CppUnit::TestComposite::doRunChildTests(CppUnit::TestResult*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 54
    #9 0x1068d76be in CppUnit::TestComposite::run(CppUnit::TestResult*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 30
    #10 0x1068d77b6 in
CppUnit::TestComposite::doRunChildTests(CppUnit::TestResult*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 54
    #11 0x1068d76be in CppUnit::TestComposite::run(CppUnit::TestResult*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 30
    #12 0x1068dcde1 in CppUnit::TestResult::runTest(CppUnit::Test*) (in
libcppunit-1.12.1.dylib) + 33
    #13 0x1068de9a5 in CppUnit::TestRunner::run(CppUnit::TestResult&,
std::string const&) (in libcppunit-1.12.1.dylib) + 53
    #14 0x105a55a97 in main testMain.cc:31
    #15 0x7fff90af07e0 in start (in libdyld.dylib) + 0
    #16 0x0
0x000105ad50d2 is located 46 bytes to the left of global variable '.str28' from
'tests/testHttpReply.cc' (0x105ad5100) of size 16
  '.str28' is ascii string 'HTTP/1.1 -000

0x000105ad50d2 is located 0 bytes to the right of global variable '.str27' from
'tests/testHttpReply.cc' (0x105ad50c0) of size 18
  '.str27' is ascii string 'HTTP/1.10 Okay

这是未定义的行为和非法转变的样子（取自 Postgres 的 Clang 3.3 findings and Illegal Shifts)：

make check
...

vacuuming database template1 ... localtime.c:127:20: runtime error:
left shift of negative value -1
pg_lzcompress.c:601:5: runtime error: left shift of negative value -68
pg_lzcompress.c:601:5: runtime error: left shift of negative value -68
pg_lzcompress.c:385:16: runtime error: left shift of negative value -68
pg_lzcompress.c:615:4: runtime error: left shift of negative value -68

如果您在 Intel 的 ICC 下失败，请务必在 Clang 下使用 -fsanitize=undefined 运行它，因为 ICC 会默默地删除任何有问题的代码。这是我发现找到有问题的代码的最简单方法。