Question

如果这是一个非常简单的概念，我很抱歉，但我发现很难获得正确的心态，以便正确使用clang提供的消毒剂。

float foo(float f) { return (f / 0); }

我用

编译这个小片段

clang++ -fsanitize=float-divide-by-zero -std=c++11 -stdlib=libc++ -c source.cpp -o osan

我还在不使用消毒剂

的情况下编译了我的对象的“普通”版本

clang++ -std=c++11 -stdlib=libc++ -c source.cpp -o onorm

我期待一些详细的输出，或者来自控制台的一些错误，但在使用nm检查文件时，我发现只有1个差异

nm o* --demangle

onorm:
0000000000000000 T foo(float)

osan:
                 U __ubsan_handle_divrem_overflow
0000000000000000 T foo(float)

所以在消毒版本中有一个未定义的符号，其名称类似于我在编译时使用的消毒剂;但是一切都非常“沉默”，铿锵的前端根本没有输出。

我应该如何使用消毒剂以及什么是正确的工作流程？这个未定义的符号有什么意义？

Answer 1

未定义的符号是实现清洁剂检查的功能。如果你看一下生成的代码：

没有消毒剂：

_Z3foof:                                # @_Z3foof
    .cfi_startproc
# BB#0:
    xorps   %xmm1, %xmm1
    divss   %xmm1, %xmm0
    ret

使用消毒剂：

_Z3foof:                                # @_Z3foof
    .cfi_startproc
    .long   1413876459              # 0x54460aeb
    .quad   _ZTIFffE
# BB#0:
    pushq   %rax
.Ltmp1:
    .cfi_def_cfa_offset 16
    movss   %xmm0, 4(%rsp)          # 4-byte Spill
    movd    %xmm0, %esi
    movl    $__unnamed_1, %edi
    xorl    %edx, %edx
    callq   __ubsan_handle_divrem_overflow
    xorps   %xmm1, %xmm1
    movss   4(%rsp), %xmm0          # 4-byte Reload
    divss   %xmm1, %xmm0
    popq    %rax
    ret

你看到它添加了使用该功能进行检查的代码。

编译器应自动链接到相应的清理程序库中，然后为我提供以下完整程序：

float foo(float f) { return (f / 0); }
int main() {
    foo(1.0f);
}

执行时生成以下输出：

main.cpp:1:32: runtime error: division by zero

我使用命令clang++ -fsanitize=undefined main.cpp && ./a.out

构建并运行

如果要进行编译时检查，则需要启用更多编译器警告或静态分析器。但是，似乎没有任何警告或静态分析检查浮点被零除错误。

这是一个生成分析报告的程序：

#include <malloc.h>

int main() {
    int *i = (int*) malloc(sizeof(int));
}

使用clang++ -std=c++11 main.cpp编译时，它不会产生任何诊断信息，但使用clang++ -std=c++11 --analyze main.cpp进行编译时会报告以下内容：

main.cpp:4:10: warning: Value stored to 'i' during its initialization is never read
    int *i = (int*) malloc(sizeof(int));
         ^   ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:5:1: warning: Potential leak of memory pointed to by 'i'
}
^

也可以使用-Weverything [-Wunused-value]检测死存储，但只能通过分析器检测泄漏。

默认情况下，完整分析结果将写入plist文件。您还可以使用以下命令运行分析器：

clang++ --analyze -Xanalyzer -analyzer-output=text main.cpp
clang++ --analyze -Xanalyzer -analyzer-output=html -o html-dir main.cpp

分别在标准输出或通过带注释的源代码的html显示中详细了解检测到的问题，而不是在plist中。

列出了分析器检查here。

请注意，为了最好地工作，分析器需要分析整个程序，这意味着它需要绑定到构建系统。通常的界面是通过IDE（Xcode）或带有make的scan-build工具。 CMake有一些铿锵的功能，比如产生clang JSON compilation database files，但如果CMake对clang分析器有任何内置的支持，我不确定。

Answer 2

因此，如果我们查看Controlling Code Generation所说的文档（强调我的）：

为各种形式的未定义或可疑行为启用运行时检查。

此选项控制Clang是否为各种形式的未定义或可疑行为添加运行时检查，默认情况下处于禁用状态。如果检查失败，则会在运行时生成诊断消息，说明问题。

所以这些是运行时检查而不是编译时间检查。因此，如果您在代码中使用foo，则会看到以下输出：

运行时错误：除以零

使用-fsanitize=undefined

查看此示例live

float foo(float f) { return (f / 0); }

int main()
{
    int x = 1 << 100 ;
    foo( 2.0f ) ;
}

它会生成两条运行时消息：

main.cpp：6：19：运行时错误：移位指数100对于32位类型来说太大了＆＃39; int＆＃39;

main.cpp：2：36：运行时错误：除以零

更新

关于静态检查器，在我对A C++ implementation that detects undefined behavior?的回答中，我提到了几个工具：STACK，kcc，当然还有Frama-C。

显然clang允许您使用--analyze to run it's static checker但似乎最终可能会被禁用，而运行它的正确方法是通过scan-build。

同样在我自己回答的问题Why do constant expressions have an exclusion for undefined behavior?中，我展示了如何在编译时使用constexprs来捕获未定义的行为。

我怎么应该在铿锵声中使用消毒杀菌剂？

2 个答案: