如何获得使用递归的警告？

Question

嵌入式软件开发的一些规则集和指南完全禁止递归。我将

arm-none-eabi-gcc

与基于 ARM Cortex-M4 的微控制器一起使用。

我正在寻找一个静态分析工具，它可以警告我在代码中使用递归。我对此类工具缺乏经验。是否可以使用 clang-tidy 或 clang 静态分析器来实现此目的？如果是，我如何配置它们来警告递归？

（快速浏览一下 gcc 选项摘要 告诉我仅靠 gcc 无法做到这一点。）

注意：

• 请不要告诉我“只是不要递归”。代码库很大，而且不是我一个人的。我希望能够证明其中没有递归。
  （这就像说“只是不要取消引用空指针”。虽然没有人故意这样做，但存在工具是有理由验证它不会发生。）

Answer 1

这可以使用 Clang 生成的调用图数据来解决。

第1步.使用clang生成调用图信息：

clang -S -emit-llvm SourceFile.c -o - | opt -analyze -print-callgraph 

（来自 为 C++ 代码生成调用图，将

-dot-callgraph

替换为

-print-callgraph

。）

对于如下输入：

void a(){}
void b(){a();}
void c(){a(); b();}
void d(){a(); c();}
void e(){e();}

这将产生：

CallGraph Root is: <<null function: 0x0x7fdef25036c0>>
Call graph node <<null function>><<0x7fdef25036c0>>  #uses=0
  CS<0x0> calls function 'a'
  CS<0x0> calls function 'b'
  CS<0x0> calls function 'c'
  CS<0x0> calls function 'd'

Call graph node for function: 'a'<<0x7fdef2503750>>  #uses=4

Call graph node for function: 'b'<<0x7fdef25037d0>>  #uses=2
  CS<0x7fdef2500a38> calls function 'a'

Call graph node for function: 'c'<<0x7fdef2503870>>  #uses=2
  CS<0x7fdef2500cb8> calls function 'a'
  CS<0x7fdef2500d28> calls function 'b'

Call graph node for function: 'd'<<0x7fdef2503970>>  #uses=1
  CS<0x7fdef2500fe8> calls function 'a'
  CS<0x7fdef2501058> calls function 'c'

Call graph node for function: 'e'<<0x7f8912d03c10>>  #uses=2
  CS<0x7f8912d01318> calls function 'e'

（在 C++ 中，可以使用

c++filt

清理损坏的函数名称；模板变得丑陋，但可行。）有了这些数据，就可以勾画出如何检测递归：

第 2 步. 将调用图数据解析为最喜欢的脚本语言，以形成调用图的表示。

class Graph(object):

  _callees = []

  def add_callee(self, f):
    self._callees.append(f)
    # etc

第 3 步。对于每个函数，在图表中查找对该函数的调用。有点像这样：

def walkGraph(node,f,stack):
  for callee in node._callees:
    if f == callee:
      print('Recursion!')
      dumpStack(stack,f)
    else:
      walkGraph(callee,f,stack.append(node))

Answer 2

clang-tidy

在版本 11 中学会了检测这一点。

https://releases.llvm.org/11.0.0/tools/clang/tools/extra/docs/clang-tidy/checks/misc-no-recursion.html

Answer 3

您可以研究生成调用树的工具。他们可能有一个选项来检测递归，包括相互递归，否则您可能可以修补一个以获得您想要的功能。

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