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基于缺陷模式的内存泄漏静态检测方法研究

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目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目的

1.4 主要工作

1.5 组织结构

2 相关工作

2.1 缺陷模式及模式状态机

2.2 内存泄漏的定义

2.3 内存泄漏检测相关技术

2.4 本章小结

3 缺陷模式检测与匹配算法

3.1 内存泄漏缺陷模式分析

3.2 缺陷模式检测预处理

3.3 基于正则表达式的模糊匹配算法

3.4 本章小结

4 内存泄漏检测方法

4.1 内存操作行为分析

4.2 内存操作行为状态机构建

4.3 函数摘要生成

4.4 基于内存操作行为状态机的内存泄漏检测

4.5 本章小结

5 静态检测系统与实验

5.1 静态检测系统设计

5.2 实验及结果分析

5.3 本章小结

6 总结及展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

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摘要

随着软件规模的不断扩大以及复杂度不断提升,以此带来的软件潜在缺陷检测已成为学术界研究的热点问题。对于内存泄漏缺陷检测,多采用静态检测方法来分析查找程序源代码中潜在的缺陷。此类方法多存在着所耗时间过长、无法有效发现漏洞等问题。因此,研究高效率、高准确性的内存泄漏检测方法是实际应用所需要的,具有较强的研究价值和实际意义。
  针对于内存泄漏检测,设计了一种基于缺陷模式的内存泄漏静态检测方法。在分析现有的内存泄漏缺陷模式的基础上,总结了内存泄漏缺陷模式中存在的内存操作行为(内存分配、内存释放和内存转移),并设计了相应的内存操作行为状态机模型,以此作为内存泄漏静态检测的基础。该方法利用基于正则表达式的模糊匹配算法来查找待检测代码中存在的内存操作行为,进而分析内存操作行为状态机的变化情况,来查找源代码中存在的漏洞。同时,为了提高检测的效率,解决函数调用点函数重复展开检测的问题,提出了针对于内存操作行为的函数摘要,并设计了相应的函数摘要生成算法和函数摘要更新算法。
  实验和测试表明,针对相同开源代码的检测,与常用的内存泄漏检测工具进行对比,分析检测效率,例如检测时间、误报率、漏报率等,充分验证了文中所设计的基于缺陷模式的内存泄漏检测方法具有较高的检测速度,及较低的误报率。

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