是否有 C 编译器标志来检查函数修改后的输入参数？

问题描述

我想知道，C 编译器（即 GCC 或 GHS）是否有一个标志来检查输入参数是否被修改？

我的意思是，如果我有以下函数，x 和 y 可能会在函数内修改（就像现在发生的那样），如果我不向它们添加 const .所以我想知道编译器是否可以检测到这种情况，以及是否存在这样做的标志。

int16_t myFunc(int16_t* x,int16_t* y,bool* e) 
{   
     int16_t z = 0;

     z = *x + *y;
     *x = 16; // this is wrong on purpose and I would like to detect it
      
     if ( z < 0)
     {
         *e = true;
     }

    return z;
}

解决方法

您在这里唯一想做的就是像这样使用 const：

int16_t myFunc(const int16_t* x,int16_t* y,bool* e)
{
   ...
   *x = 42;  // compiler error here
   ...
}

此处编译器将发出诊断信息，例如 assignment of read-only location '*x'。

这就是 const 关键字的用途，这就是您要查找的“标志”。

您应该尽可能将 const 放在指针参数上。如果您知道参数指向的对象不会被修改，请使用 const。

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我想知道，C编译器是否有一个标志来检查输入参数是否被修改？

有很多 C 编译器。我听说过 GCC、Clang、TinyCC、nwcc....（在 Linux 上；它们大部分都是开源的，你可以下载它们的源代码并改进它）。你可以自己写一个。

函数 myFunc 可以将某个 int16_t tab[12]; 的地址传递给另一个被调用的函数 myOtherFunc，后者有条件地调用第三个函数 myBizarreFunc，该函数会修改 tab[3]

而且很多 C 代码都有 function pointers。该函数指针可以在实际中在运行时计算（例如在 Linux 上使用 dlopen(3) 和 dlsym(3)，或使用 libgccjit...），然后在一些间接调用中使用。>

如果您使用最近的 GCC（至少在 2021 年，GCC 10），您可以编写自己的 GCC plugin 来执行您想要的静态分析（在 GIMPLE 表示上，也许也使用 Ghudi library）。您可以基于 Bismon 静态源代码分析器进行开发（然后通过电子邮件与我联系 [e-mail]）。另请参阅（2021 年）this 草稿报告。

如果您使用 GCC，您可以使用 gcc -Wall -Wextra -flto -O2 和更多 static analyzer flags 编译并链接，至少像 -fanalyzer。

还要研究 DECODER 或 CompCert 之类的项目，Frama-C 或 Clang static analyzer 或 AbsInt 之类的静态分析工具

注意与 Rice's theorem、Gödel's incompleteness theorems、Curry-Howard correspondence、No free lunch theorem、halting problem 相关的理论限制。

我相信您想要进行的检查在编译时并不总是可靠的。

您可能会对 abstract interpretation 技术感兴趣。

您可能会对 address sanitizer 或 valgrind 之类的检测工具（修改生成的机器代码）感兴趣，并且在某些情况下，您可以编写自己的工具（也许作为 C 到 C 代码转换器） ).

另见this和that答案