避免軟件缺陷是所有開發者的共同追求,因為一旦出現錯誤,可能導致用戶體驗下降,甚至威脅到關鍵系統的安全。不論您正在開發何種類型的程序,避免這些缺陷都是至關重要的。這就是為什么許多開發團隊都依賴Lint。
什么是Linting?
Linting是一種自動檢查源代碼中是否存在編程和樣式錯誤的方法,通常通過使用Lint工具(也稱為Linter)來實現。Lint工具是一種基礎的靜態代碼分析器。
Linting一詞最初來自于C語言的Unix實用程序。這個名字本身相當詼諧,因為“Lint”指的是衣物脫落的棉絮。類似地,由計算機科學家斯蒂芬·約翰遜(Stephen C. Johnson)編寫的Lint命令就像一個干衣機中的棉絮陷阱,因為它在不影響整塊布的情況下捕獲了多余的“纖維”。換句話說,代碼中的“Lint”是指在技術上能正常工作的代碼,但可能存在漏洞或在其他方面不夠理想。
在最初的Lint工具之后,涌現了一系列衍生產品,如PC-Lint PLus。后續的Linter和類似Lint的工具不僅僅關注樣式和格式,還通過查找更廣泛的問題擴展了功能,例如未解決的合并沖突、已棄用的函數以及使用不安全的語言功能。
目前,有眾多代碼Linter可供各種編程語言使用,它們有助于維護代碼質量。自問世以來,Lint代碼工具隨時間的推移不斷演進,為語法、編碼標準、代碼圈復雜度、安全檢查等提供了不同類型的檢查。
但是,Lint工具仍僅限于對代碼進行基本分析。如果需要更深入的數據流分析,考慮使用更高級的靜態分析工具。
什么是Linting,為什么Linting代碼很重要?
Linting對于減少錯誤和提高代碼的整體質量非常重要。在Lint工具的幫助下進行Linting ,能夠確保源代碼的一致性,改善代碼審查。利用Lint工具可以加速開發速度,通過提前發現錯誤來降低成本。
Lint工具是如何工作的?
以下是Linting工具通常嵌入到開發過程中的步驟:
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寫代碼
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編譯代碼
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使用Lint工具進行代碼分析
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查看工具識別出的bug
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修改代碼以解決bug
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一旦代碼干凈,就會鏈接模塊
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用Linter工具進行分析
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進行手動代碼審查
Lint編程是一種自動的檢查,它應該在開發的早期——即代碼審查和測試之前進行。這是因為自動代碼檢查能提高代碼審查和測試過程的效率。它們還能讓開發人員專注于正確的事情。
何時使用Lint軟件對代碼進行Lint處理
Linting軟件可以為開發帶來巨大的好處。然而,Lint編程可能只適用于部分情況。
當使用解釋性編程語言時
這取決于您使用的編程語言。有些語言比其他語言更適合代碼Linting。
以Python和JavaScript為例,它們屬于解釋型語言,缺乏編譯階段。因此,在這些情況下使用Lint軟件可以有效確保一致的編碼風格,并解決基本的編碼錯誤。
但是對于編譯型語言(如C和C++),僅僅使用Lint軟件可能不足夠。C和C++較為復雜,可能需要更高級的代碼分析工具。
當使用標準規則時
當您使用標準規則時,Linter非常適用。請記住,Linter會根據其了解的規則分析您的代碼,找出其中的風格和軟件缺陷。
如果代碼中的某個部分違反了標準規則,則可能會造成問題。當然,您可以通過覆蓋默認設置,調整/禁用特定文件的規則來避免這種情況。
當您的需求很基礎時
Lint工具非常適合用于基礎分析。但如果您需要更復雜的分析和指標(例如圈復雜度),那么Lint工具可能不夠。
Linting編程和Lint代碼工具vs.靜態分析工具
Lint工具屬于靜態分析工具的范疇,它們通常是靜態分析工具的最基本形式。
靜態分析工具是指在不運行源代碼的情況下對其進行分析的任何工具。
更先進的靜態分析工具可以利用過程間和翻譯單元間的運行時模擬技術來執行深入的數據流分析,從而大規模識別軟件缺陷,這些缺陷可能會在被分析代碼部署后顯現出來。
以下是基本Linter與高級靜態分析工具的比較。
基本的Linting工具
Linting工具是靜態分析最基本的形式。使用Lint工具有助于識別常見錯誤,例如:
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超出數組范圍的索引
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取消引用空指針
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(可能)危險的數據類型組合
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無法訪問的代碼
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不可移植的構造
優點/缺點
以下是代碼Linting的一些主要優缺點。
優點:Lint能夠檢查許多內容,包括語法錯誤和結構問題。
缺點:Lint可能會產生與源代碼行數相同的錯誤和警告。這會導致高的誤報率和漏報率。
優點:Lint能夠檢查違反最佳實踐和代碼風格指南的問題。
缺點:Lint編程僅識別違反最佳實踐的行為,但并不教授最佳的編碼實踐。開發人員可以使用Lint改進其代碼,但可能無法完全復制最佳實踐。
優點:Lint很有性價比。
缺點:一分錢一分貨。Lint雖然價格便宜,但它會增加開發人員生產力的成本。
優點:一些Lint工具支持編碼標準和指南,例如MISRA。
缺點:Lint工具無法找到更深層次MISRA和其他編碼標準規則的違規行為,這些規則可能很復雜,因此無法完全執行和證明合規性。
示例
根據您的編程語言,可以使用多種不同類類型的Lint工具,包括PC-Lint、PyLint和JSLint。
高級靜態分析工具
高級的靜態分析工具提供以下功能:
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基于模式的仿真
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質量和復雜性指標
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面向開發人員的最佳實踐建議
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支持多種以安全和安保為重點的編碼標準
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開箱即用的認證,用于開發安全優先型應用
優點/缺點
以下是使用高級靜態分析工具的一些主要優缺點。
優點:先進的靜態分析器可以更早地預防軟件缺陷。
缺點:在將代碼提交到構建之前,您需要讓開發人員運行靜態分析器。
優點:高級靜態分析器會為每種語言提供專門的支持。
缺點:這意味著大多數工具都只適用于特定的編碼語言——尤其是C或 C++。這導致組織中有些團隊使用C/C++,而其他團隊則使用Java等語言的情況越來越普遍。
優點:高級靜態分析器可以提供代碼審查功能,改善開發人員之間的協作。
缺點:許多團隊可能已經有了獨立的代碼審查工具。
其他優點:高級靜態分析儀的利大于弊。
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誤報率和漏報率更低
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提供最佳實踐建議,改善代碼質量
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執行編碼標準,滿足功能安全要求
示例
Perforce靜態代碼分析器(Helix QAC和Klocwork)是高級靜態分析工具的代表。這兩種解決方案都都能在問題出現之前識別出更多的軟件缺陷。Helix QAC和Klocwork為C和C++提供專門的支持。它們甚至還提供代碼審查功能,讓開發人員更容易在源代碼上進行協作。
總之,許多開發人員在軟件部署前都會使用這些工具來幫助發現問題。無論您使用的是Lint工具還是高級靜態分析工具,都應該在開發流水線中盡早的使用,以確保節省時間并快速修復bug。
Linting有助于確保代碼庫的一致性和可維護性,并適用于在整個開發團隊中實施最佳實踐。因此,如果您的需求比較基礎,那么Linting可以讓您在CI/CD過程中盡早發現潛在問題,而不會像靜態分析那樣占用大量資源。
高級靜態分析更適合具有復雜代碼庫的大型項目。在這些項目中,安全性、性能、可靠性、代碼質量和合規性都值得維護。靜態分析的自動化程度更高,可以在編碼階段發現Linting工具遺漏的問題,從而減少手動修復的時間。靜態分析工具不僅可以強制執行標準合規性,還可以提供可定制的報告來證明合規性。
超越Lint代碼檢查的存在——Perforce靜態分析器
Lint代碼檢查非常適合識別違反標準規則的行為,尤其是在Python和JavaScript中。但是,如果您使用的是編譯語言或開發的是復雜的嵌入式系統,那么Linter并不能滿足您的一切需求。
Helix QAC和Klocwork可以做到這一切。
Perforce靜態代碼分析器可檢查代碼是否存在嚴重的編碼違規。這兩款產品都帶有一個Web儀表板,您可以輕松地監控并報告不同時間段的趨勢與質量指標。此外,儀表板還可以作為開發人員之間協作的平臺。您甚至可以將Helix QAC與版本控制系統Perforce?Helix Core集成。