Path-Oriented Program Analysis pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Cambridge University Press

作者:J. C. Huang

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2007-12

价格:916.00元

装帧:Hardcover

isbn号码:9780521882866

丛书系列:

图书标签:

计算机科学
计算机
程序分析
pl
程序分析
路径分析
静态分析
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具体描述

This book presents a unique method for decomposing a computer program along its execution paths, for simplifying the subprograms so produced, and for recomposing a program from its subprograms. This method enables us to divide and conquer the complexity involved in understanding the computation performed by a program by decomposing it into a set of subprograms and then simplifying them to the furthest extent possible. The resulting simplified subprograms are generally more understandable than the original program as a whole. The method may also be used to simplify a piece of source code by following the path-oriented method of decomposition, simplification, and recomposition. The analysis may be carried out in such a way that the derivation of the analysis result constitutes a correctness proof. The method can be applied to any source code (or portion thereof) that prescribes the computation to be performed in terms of assignment statements, conditional statements, and loop constructs, regardless of the language or paradigm used.

《代码深潜：以路径为导向的程序行为解析》本书将带领您踏上一段深入理解软件运行机制的旅程，聚焦于“代码路径”这一核心概念。在复杂的软件世界中，程序的执行并非一条直线，而是由一系列相互关联的代码片段构成的动态路径。本书将揭示如何系统地分析这些路径，从而洞察程序的行为、发现潜在的错误，并优化其性能。为何关注代码路径？在软件开发和维护过程中，我们常常面临这样的挑战： bug定位的晦涩：软件中的bug往往隐藏在特定的执行路径中，即使源代码看似清晰，但一旦运行到某个关键节点，就会出现意想不到的行为。传统的测试方法可能无法覆盖到这些“边缘情况”，导致bug难以发现。性能瓶颈的隐匿：程序运行缓慢的原因可能并非是某个低效的算法，而是由于程序在某些条件下会进入一系列冗长或重复的计算路径。识别这些“性能陷阱”对于优化至关重要。安全漏洞的潜藏：恶意攻击者往往会利用程序设计中的特定路径来绕过安全检查，执行非预期的操作。理解代码路径能够帮助我们更有效地发现和防御这些安全隐患。代码理解的深度：对于复杂的遗留系统或新开发的模块，全面理解其功能和潜在的副作用，离不开对不同执行路径的分析。《代码深潜》将为您揭示： 1. 代码路径的基本概念：定义与分类：什么是代码路径？它如何随着程序的状态和输入而变化？我们将区分不同类型的路径，如线性路径、分支路径、循环路径等。路径的表示：如何将抽象的代码路径转化为可视化的、易于理解的表示形式？我们将探讨各种图模型和表示方法。 2. 路径分析的核心技术：静态路径分析：在不实际运行代码的情况下，通过分析源代码的结构来推断可能的执行路径。我们将深入研究数据流分析、控制流分析等技术，以及它们在路径发现中的应用。动态路径分析：在程序运行时，通过插桩（instrumentation）、日志记录（logging）或调试器（debugger）等技术来追踪和记录实际的执行路径。我们将探讨如何有效地采集和处理运行时的路径信息。符号执行（Symbolic Execution）：一种强大的静态分析技术，通过使用符号值而不是具体值来执行程序，从而探索程序的所有可能路径，并生成相应的路径条件。我们将详细介绍符号执行的原理、挑战以及在漏洞发现中的应用。模糊测试（Fuzzing）与路径覆盖：如何利用自动化的测试技术，特别是模糊测试，来生成大量输入，并驱动程序探索新的、未知的执行路径，以发现隐藏的bug。我们将讨论不同的模糊测试策略，以及如何最大化代码覆盖率。 3. 路径分析在实际应用中的价值：自动化测试与验证：如何利用路径分析技术来生成更全面、更有效的测试用例，覆盖更多的程序行为，提高测试的质量和效率。软件调试与缺陷定位：当bug出现时，如何通过分析引发bug的执行路径，快速定位问题的根源，缩短调试时间。性能优化与调优：如何识别程序中耗时或资源消耗大的执行路径，并据此进行针对性的优化。软件安全与漏洞挖掘：如何利用路径分析来发现潜在的安全漏洞，例如缓冲区溢出、格式字符串漏洞、逻辑错误等。程序理解与代码审查：如何通过可视化和系统化的路径分析来帮助开发者更好地理解复杂的代码库，提高代码审查的效率和深度。 4. 高级主题与前沿研究：路径爆炸问题：随着程序复杂度的增加，可能的路径数量会呈指数级增长，如何有效地管理和探索巨大的路径空间？路径约束求解：在符号执行等技术中，如何高效地求解路径条件，以判断某个路径是否可达。机器学习在路径分析中的应用：如何利用机器学习技术来辅助路径的发现、分类和分析。本书的目标读者：软件工程师：希望深入理解代码运行机制，提高调试和优化能力的开发者。软件测试工程师：致力于提升测试覆盖率和自动化测试效率的专业人士。安全研究员：专注于软件漏洞挖掘和安全分析的专家。计算机科学专业学生：希望掌握程序分析和软件工程高级技术的学习者。通过本书的学习，您将能够构建一套系统性的方法来“潜入”您的代码，理解其深层运作逻辑，从而编写出更健壮、更高效、更安全的高质量软件。