程序分析技術是編譯器、軟件開發以及軟件質量保障的基礎。本書共6章，主要內容包括程序分析基礎、程序的中間表示、數據流分析、程序切片與程序插樁、軟件缺陷檢測、智能化程序分析技術等，涵蓋了程序分析基礎理論和技術，還貫穿若干案例，講解工業界的程序分析實踐。
作為技術負責人，參加并完成國家自然科學基金、國防基礎科研、航天支撐基金等科研項目多項。
目錄
前言
1 程序分析基礎 1
1.1 程序分析概述 1
1.1.1 什么是程序分析？ 1
1.1.2 為何需要程序分析技術？ 1
1.1.3 程序分析技術的分類 2
1.2 靜態程序分析 3
1.2.1 靜態程序分析的程序屬性 3
1.2.2 靜態程序分析的一般流程和方法 5
1.3 動態程序分析 8
1.3.1 動態程序分析的程序屬性 8
1.3.2 動態程序分析的一般流程和方法 9
1.4 靜態和動態程序分析的特性對比 11
1.4.1 程序不變量的含義 12
1.4.2 程序不變量實例分析 12
1.4.3 基于動態程序分析的可能程序不變量檢測 13
1.4.4 基于靜態程序分析的程序不變量推導 14
1.4.5 完備分析、完全分析和可終止 17
1.4.6 靜態和動態程序分析技術的比較 18
1.5 程序分析技術的應用 20
1.5.1 編譯器優化 20
1.5.2 軟件質量保障工具 21
1.5.3 集成開發環境 23
1.6 小結 24
2 程序的中間表示 26
2.1 token序列 26
2.2 語法樹 27
2.3 控制流圖 29
2.4 調用圖 33
2.5 程序依賴圖和系統依賴圖 33
2.5.1 程序依賴圖 33
2.5.2 系統依賴圖 35
2.6 靜態單賦值 36
2.7 指向圖 37
2.8 靜態程序分析策略 38
2.8.1 可能分析和必然分析 38
2.8.2 程序分析的范圍 39
2.8.3 敏感程度 39
2.9 程序中間表示生成工具 43
2.9.1 編譯器前端 43
2.9.2 控制流和數據流分析工具 46
2.9.3 靜態二進制代碼分析工具 47
2.10 程序的中間表示在克隆代碼檢測中的應用 47
2.10.1 克隆代碼的含義和類型 48
2.10.2 克隆代碼的產生原因和危害 48
2.10.3 克隆代碼檢測方法分類 49
2.10.4 典型的克隆代碼檢測方法 51
2.10.5 克隆代碼檢測技術的應用 57
2.11 小結 57
3 數據流分析 59
3.1 數據流分析中的抽象 59
3.2 數據流分析的單調框架 61
3.2.1 前向和反向、可能和必然分析 61
3.2.2 迭代法求解數據流 62
3.3 經典的數據流分析 64
3.3.1 到達定值分析 64
3.3.2 活躍變量分析 71
3.3.3 可用表達式分析 75
3.3.4 非常繁忙表達式分析 79
3.4 過程間數據流分析 82
3.5 小結 83
4 程序切片與程序插樁 84
4.1 程序切片的基本概念 84
4.1.1 語句之間相互影響的分析 84
4.1.2 程序切片的定義 86
4.2 程序切片的分類 87
4.2.1 前向切片和反向切片 87
4.2.2 過程內切片和過程間切片 88
4.2.3 靜態切片和動態切片 88
4.3 程序切片算法 90
4.3.1 基于數據流等式的程序切片算法 90
4.3.2 基于圖可達性的過程內切片算法 90
4.3.3 基于圖可達性的過程間切片算法 92
4.3.4 動態反向切片算法 96
4.4 程序插樁的基本概念 99
4.5 程序插樁方法 101
4.5.1 基于抽象語法樹的程序插樁方法 101
4.5.2 基于二進制代碼的程序插樁方法 103
4.6 程序切片的應用 106
4.7 小結 109
5 軟件缺陷檢測 110
5.1 軟件缺陷的定義和分類 110
5.1.1 軟件缺陷的定義 110
5.1.2 軟件缺陷的分類 111
5.2 軟件缺陷檢測技術 115
5.2.1 靜態缺陷檢測技術 116
5.2.2 基于模式的缺陷檢測方法 117
5.2.3 動態缺陷檢測技術 122
5.2.4 基于運行時監測的缺陷檢測方法 123
5.2.5 安全開發生命周期 125
5.3 靜態缺陷檢測工具 126
5.3.1 基于詞法分析的缺陷檢測工具 127
5.3.2 基于語法分析的缺陷檢測工具 127
5.3.3 基于數據流分析的缺陷檢測工具 128
5.3.4 基于靜態污點分析的缺陷檢測工具 128
5.3.5 基于模型檢查的缺陷檢測工具 129
5.3.6 基于靜態符號執行的缺陷檢測工具 130
5.3.7 基于抽象解釋的缺陷檢測工具 130
5.3.8 基于定理證明的缺陷檢測工具 131
5.3.9 商業的基于靜態程序分析的缺陷檢測工具 131
5.4 動態缺陷檢測工具 133
5.4.1 基于運行時監測的缺陷檢測工具 133
5.4.2 基于模糊測試的缺陷檢測工具 134
5.4.3 基于動態符號執行的缺陷檢測工具 135
5.4.4 基于動態污點分析的缺陷檢測工具 136
5.4.5 滲透測試工具 137
5.4.6 商業的基于動態程序分析的缺陷檢測工具 137
5.5 小結 138
6 智能化程序分析技術 140
6.1 基于搜索的程序分析技術 140
6.1.1 基于遺傳編程的程序自動化修復 141
6.1.2 基于搜索的軟件測試 144
6.1.3 基于搜索的程序分析技術的難點問題 144
6.2 數據驅動的程序分析技術 144
6.2.1 基于深度學習的程序自動化修復 145
6.2.2 基于深度學習的克隆代碼檢測 148
6.2.3 深度學習技術應用于程序分析領域的難點問題 150
6.3 小結 151
參考文獻 152
新書資訊