Come trovare (tutto) il numero intero di overflow in un programma C?

Question

Sto lavorando a un progetto di grandi dimensioni che in genere funziona correttamente, ma mostra problemi gravi una volta che le dimensioni dei dati di input superano alcune limitazioni.

Questi problemi sono (sospetta) solo per intero con segno trabocca come questi:

int a, o; 
// Initialize a and o 
int x = (a+o) >> 1); 

Ovviamente, una volta che la somma di A e O overflow (diventa più grande di 2^31-1), x non è più lunga la media di a e o.

Esiste un modo generico per trovare tutti questi integer overflow in un programma in esecuzione?

Sto pensando a uno strumento come Valgrind o un'estensione GDB che rompe ad ogni intera istruzione aritmetica, prende i parametri e confronta il risultato corretto (calcolato con un datatype di dimensioni maggiori o aritmetica di precisione arbitraria) con il risultato effettivo . Se i risultati sono diversi, dovrebbe emettere un avviso, attivare un'interruzione di debug o qualcosa del genere.

Lo so, come controllare una singola istruzione aritmetica per gli overflow (ad esempio, controllare il segno per le aggiunte), tuttavia a causa della grande quantità di codice, non è una soluzione praticabile per me per passare attraverso l'intero progetto e inserire controllo codice ovunque a mano.

Answer 1

Per larga base di codice, Coverity è un buon strumento. Non sono sicuro che rileverà il numero intero di all overflow o no, ma vale la pena provare.

Answer 2

È necessario lavorare su tutto il codice e capire quale sia il limite per l'input dell'utente e convalidare l'input. Potrebbe anche essere necessario riscrivere alcuni algoritmi per ridurre i problemi di overflow.

Come nell'esempio fornito non funziona con valori negativi, si dovrebbe comunque usare uno unsigned int, dando già un ordine di grandezza in più.

Edit: gcc ha la possibilità -ftrapv, ma questo di solito in realtà non fa nulla funziona solo con -O0. Se stai prendendo l'approccio di trapping overflow quando accadono, hai comunque bisogno di una buona conoscenza del codice per testarlo completamente.

Answer 3

ne dite di uno script che passa attraverso il codice e sostituisce tutti "A + B" con DEBUGADD (a, b) - in cui si può fare:

#ifdef DEBUG 
int addFn(int a, int b) { 
    long long m; 
    int n; 
    m = (long long)a + (long long)b; 
    n = a + b; 
    if (m != (long long)n) 
    printf("PANIC!\n"); 
    return n; 
} 
#define DEBUGADD(a,b) addFn(a,b) 
#else 
#define DEBUGADD(a,b) ((a)+(b)) 
#endif