Towards Static Analysis of Languages with Dynamic Features

Abstract

Dynamic features of programming languages such as dynamic type system, dynamic method calls, dynamic code execution, and dynamic data structures provide the flexibility which can accelerate the development, but on the other hand they reduce the information that is checked at compile time and thus make programs more error-prone and less efficient. While the problem of lacking compile time checks can be partially addressed by techniques of static analysis, dynamic features pose major challenges for these techniques sacrificing their precision, soundness, and scalability. To tackle this problem, we propose a framework for static analysis that automatically resolves these features and thus allows defining sound and precise static analyses similarly as the analyzed program would not use these functions. To build the framework, we propose a novel heap analysis that models associative arrays and dynamic (prototype) objects. Next, we propose value analysis providing additional information necessary to resolve dynamic features. Finally, we propose a technique that automatically and generically combines value analysis and a heap analysis modeling associative arrays and prototype objects. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Dynamické funkce programovacích jazyků, jako je dynamický typový systém, dynamické volání funkcí, dynamické vykonávání kódu a dynamické datové struktury, poskytují flexibilitu, která urychluje vývoj. Tyto funkce ale snižují množství informací, které jsou kontrolovány v době kompilace. To má za následek nižší výkon a větší chybovost programů. Tento problém je možné vyřešit pomocí technik statické analýzy. Dynamické funkce bohužel pro tyto techniky představují překážku a zásadně omezují jejich přesnost, spolehlivost a výkonnost. Abychom tento problém pomohli vyřešit, navrhujeme framework pro statickou analýzu, který automaticky řeší dynamické funkce, a tím umožňuje definovat přesné a spolehlivé statické analýzy podobně jako v případě, kdy program dynamické funkce neobsahuje. Aby bylo takový framework možné vytvořit, navrhujeme novou techniku heap analýzy, která modeluje asociativní pole a (prototypové) objekty. Dále navrhujeme analýzu hodnot proměnných, která zjišťuje další informace potřebné pro vypořádání se s dynamickými funkcemi. Nakonec navrhujeme techniku, která umožňuje automaticky a genericky kombinovat analýzu hodnot proměnných s heap analýzou. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)