Prácticas recomendadas para el uso de herramientas de análisis estático

Como le dirá cualquier codificador y evaluador de control de calidad, el análisis estático es una parte fundamental del flujo de trabajo. De la misma manera que las vacunas requieren múltiples ensayos, cualquier proyecto requiere un análisis de la calidad del código en múltiples frentes.

Para ello, Parasoft proporciona herramientas de análisis estático para ayudar a automatizar el proceso. Esto también aumenta las mejores prácticas para ser más ágiles en respuesta a los cambios y actualizaciones necesarios. Pero tener una comprensión fundamental del análisis estático, sus herramientas y mejores prácticas es un conocimiento fundamental fundamental.

Edúquese o vuelva a familiarizarse con estos conceptos aquí. Este blog responde a las siguientes preguntas:

1. ¿Qué es el análisis de código estático?
2. ¿Cómo se realiza el análisis estático?
3. ¿Qué son las herramientas de calidad del código?
4. ¿Cómo verifico la calidad de mi código?
5. ¿Cuáles son las mejores prácticas de análisis de código estático?
6. ¿Puede automatizar el análisis de código estático?

¿Qué es el análisis de código estático?

Simplemente hablando, análisis de código estático Identifica defectos y errores en el código fuente. Si bien el análisis se puede automatizar, la revisión del código es generalmente un esfuerzo conjunto tanto de los desarrolladores como de los evaluadores de control de calidad.

Pero el análisis estático permite una reparación más inmediata y es parte integral del proceso de desarrollo. Independientemente de la industria, la función o el lenguaje, el análisis estático sigue siendo una parte fundamental de cualquier flujo de trabajo de desarrollo.

¿Cómo se realiza el análisis estático?

La realización de un análisis estático requiere una serie de pasos sencillos.

1. Primero, por supuesto, es necesario que haya un código fuente para probar su calidad.
2. A continuación, utilice herramientas de análisis estático y ejecute un analizador de código estático.
3. Revise las secciones marcadas que no cumplen con el conjunto de reglas prescrito. Esto puede incluir falsos positivos o incluso desviaciones esperadas.
4. Los codificadores abordan los errores críticos primero y luego abordan los problemas menores.
5. Progreso a la fase de prueba.

Pero lo mejor del análisis estático es que no requiere la ejecución de código. Todo lo que hay que hacer es ejecutar el análisis para identificar los problemas que deben solucionarse sin riesgos indebidos.

¿Cuándo debemos medir la calidad del código?

La mejor práctica general sobre cuándo realizar un análisis estático es antes de la revisión del código y después de que se haya escrito el código. La auditoría del código fuente en esa etapa reduce la pérdida de tiempo al resolver errores más rápidamente.

Diferentes tipos de análisis de código estático

Uno de los tipos más comunes de análisis de código estático es el SAST o prueba de seguridad de aplicaciones estáticas. Esto también se considera una práctica recomendada para las pruebas de seguridad de aplicaciones, pero se puede aplicar en otros ámbitos. Para identificar todas las clases de errores, es posible que sea necesario utilizar varios estándares de codificación (MISRA, AUTOSAR, CERT, CWE, etc.).

Como tal, es mejor familiarizarse con varios tipos de análisis de código estático y los errores que deben detectar.

• Rendimiento. Estas pruebas identifican errores que reducirán el rendimiento general. También se pueden utilizar para garantizar que los desarrolladores se mantengan actualizados con las mejores prácticas actuales.
• Seguridad. Una prueba crítica, un análisis de código fuente relacionado con la seguridad, encuentra riesgos de seguridad como criptografía débil, problemas de configuración y errores de inyección de comandos específicos del marco.
• Confiabilidad. Estas pruebas ayudan a prevenir problemas de funcionalidad. Ningún desarrollador quiere lidiar con un mensaje de servicio de emergencia que no responde a las 4 de la mañana. Este tipo de análisis de código estático es especialmente útil para encontrar pérdidas de memoria o problemas de subprocesos.
• Estilo. Este estilo de análisis estático anima a los equipos a adoptar estilos de codificación uniformes para facilitar su uso, comprensión y corrección de errores. También permite a los desarrolladores no perder tiempo identificando violaciones de estilo; la prueba los encuentra en su lugar.

Análisis estático basado en patrones

Estos métodos son algunos de los más esenciales cuando se trata de pruebas de calidad de código. Los ingenieros pueden causar inadvertidamente fallas o daños en la memoria con un error. El análisis estático basado en patrones extrae las causas de estos problemas mediante patrones en el código que pueden ser errores.

Esto puede ser tan simple como verificadores de sintaxis o algo más sofisticado. Otra nota: estas pruebas de análisis estático rara vez arrojan falsos positivos.

Análisis de flujo

Este método revisa el código en busca de construcciones problemáticas en un conjunto de reglas mediante la simulación de rutas de decisión. Úselo para encontrar desbordamientos de búfer, desreferencias de puntero nulo, datos contaminados y similares.

Análisis de métricas

Aunque es una prueba menos compleja, el análisis de métricas ayuda a medir las características del código. Esto incluye la complejidad del código, la capacidad de mantenimiento, la capacidad de prueba y más.

¿Qué errores puede detectar el análisis de código estático?

Cada regla o directriz de análisis estático aborda diferentes cuestiones. Algunos problemas que afectan la confiabilidad pueden ser pérdidas de recursos para C o excepciones de puntero nulo en C ++. MISRA C: 2012 La Directiva 4.12 existe para evitar el uso de memoria dinámica que puede provocar fallas de tiempo de ejecución sin almacenamiento, lo cual no es deseable.

La directriz establece: "Los identificadores 'calloc', 'malloc', 'realloc', 'align_alloc' y 'free' no deben usarse y no se expandirá ninguna macro con uno de estos nombres". Por lo tanto, el siguiente código producirá una infracción.

int * p1 = (int *) malloc (10); / * Violación * / free (p1); /* Violación */

La solución recomendada es preasignar un bloque de memoria y administrarlo según sea necesario mediante su propio equivalente definido de "malloc" y "free". De manera similar, en C ++, la solución común es sobrecargar los operadores "nuevo" y "eliminar".

La intención del software, el lenguaje y la plataforma afectan los tipos de errores que puede detectar el análisis de código estático.

Mejores prácticas de análisis estático

Hay algunos mitos que hay que disipar antes de entrar en las mejores prácticas de análisis de código estático. Por ejemplo, los analizadores estáticos no son productos de un solo uso ni el análisis dinámico es mejor o peor que el análisis estático.

Pero, en general, existen mejores prácticas concretas junto con las mejores prácticas emergentes que los desarrolladores deberían adoptar cuando se trata de análisis estático para la calidad del código.

• Identifica el alcance del problema.
• Haga que el código sea legible para otros desarrolladores.
• Escriba el código teniendo en cuenta la reutilización.
• Mantenga la extensibilidad disponible si una aplicación necesita nuevas funciones en el futuro.
• Desarrolle código que utilice recursos mínimos sin dejar de ejecutarse rápidamente.
• Utilice análisis dinámico y estático.

Escribir código con todas estas cosas en mente asegura menos errores en general. Pero junto con el análisis de código estático, simplifica aún más la identificación de errores y el proceso de QA / QC.

Desviaciones de análisis de código estático

Como se mencionó anteriormente, el análisis de código estático identifica errores basados ​​en conjuntos de reglas dados. Eso significa que, si alguna línea desafía una regla, se marcará. Por supuesto, como en la vida real, existen algunas excepciones a estas reglas en diferentes tipos de software.

En situaciones como estas, los desarrolladores permiten desviaciones. Las reglas pueden ajustarse a las circunstancias y permitir problemas especiales. Un equipo puede decidir sí o no sobre si esa desviación es aceptable o no. Esto también se documenta ya que viola las reglas originales.

Análisis estático frente a análisis dinámico

El análisis estático es lo que parece: una revisión aislada del código fuente. El análisis dinámico, por otro lado, prueba el código a medida que se ejecuta en una máquina / procesador virtual o incluso real.

Piense en el análisis estático como un cepillo y en el análisis dinámico como un peine de dientes finos. Puede identificar defectos más sutiles porque analiza cómo interactúa el código con otros sistemas, sensores o periféricos.

La gran diferencia es que el análisis dinámico no puede encontrar fallas en todo el código base, sino que solo puede encontrar problemas en fragmentos del código ejecutado.

La mejor práctica es Utilice tanto análisis estático como dinámico métodos de prueba para producir el código más efectivo y eficiente.

Cómo elegir una herramienta de análisis de código estático

Las soluciones de pruebas de software automatizadas de Parasoft funcionan en distintos flujos de trabajo y composiciones de equipo. En lo que respecta al análisis de código estático, la herramienta adecuada permite a los equipos acelerar el ciclo de desarrollo, reducir las tasas de defectos y mejorar el código de forma continua.

Para identificar qué herramienta podría funcionar mejor para sus necesidades, comience simplemente con el lenguaje base del código fuente. Soluciones C/C++ y apoyo Java con Jtest así como el Lenguaje .NET con dotTEST.

Nuestra Soluciones de análisis estático mejoradas con IA acelere el proceso de remediación mediante la integración opcional con varios proveedores de LLM como OpenAI, Azure OpenAI y Copilot para sugerir correcciones de código.

¿Por qué quedarse estancado haciendo más trabajo del que debe cuando puede acelerar el proceso y obtener mejores resultados?

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