为什么在Visual Studio 2012上的代码分析中，此代码会发出缓冲区溢出警告(C6385/C6386）

Why does this code emit buffer overrun warnings(C6385/C6386) in code analysis on Visual Studio 2012?

本文关键字：代码 溢出 缓冲区 警告 C6386 C6385 2012 Studio Visual 为什么      更新时间：2023-10-16

我正在尝试使用Visual Studio 2012的代码分析功能。我只是在我现有的项目中运行了它们，并在包含我自己实现的Knuth减法PRNG（又名RAN3）的部分发现了一些缓冲区溢出警告（C6385/C6386）。然而，我不明白为什么会发生这种情况，因为它看起来很好（我看不到越界的读/写）。所以我做了一个简短的等效部分（如下），但仍然得到了相同的警告，无法找出它们的原因。

int main() {
  unsigned int k = 1U, seed = 12345U, randomNumbers[55];
  randomNumbers[54] = seed;
  for(unsigned int i = 1U; i <= 54U; ++i) {
    unsigned int ii = ((21U * i) % 55U) - 1U;
    randomNumbers[ii] = k;
    k = seed - k;
    seed = randomNumbers[ii];
  }
  return 0;
}

使用上面的代码，我在第7行得到了一个C6386警告，在第9行得到了C6385警告。这个代码怎么了？我是不是错过了什么？

g++4.8和clang++3.3编译时没有警告或错误（使用-Wall-Werror）。实际上，我们可以使用C++11的std::array及其at方法来进行边界检查，以及

#include <array>
int main() {
  unsigned int k = 1U, seed = 12345U;
  std::array<int,55> randomNumbers;
  randomNumbers.at(54) = seed;
  for(unsigned int i = 1U; i <= 54U; ++i) {
    unsigned int ii = ((21U * i) % 55U) - 1U;
    randomNumbers.at(ii) = k;
    k = seed - k;
    seed = randomNumbers.at(ii);
  }
  return 0;
}

正如您所声称的那样，不会产生越界访问。我认为你的代码很好。VS担心((21U * i) % 55U) - 1U)行可能会导致0 - 1溢出，因为ii是一个无符号整数。如果使用int而不是无符号int，VS还会抱怨吗？

（使用Python，您的索引映射似乎很好：

>>> sorted([21*n % 55 - 1 for n in range(1,55)])
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53]

不应该有任何越界错误，特别是因为使用无符号整数不会"达到"-1。）

打印ii的值，看看它是否超过54以此线计算unsigned int ii=（（21U*i）%55U）-1U；

首先请理解静态分析的目的，它将对代码库进行分析，以仔细检查并确保代码符合行业标准。这是软件质量控制的第一步，并始终协助进行动态分析，以发现静态分析无法发现的细微问题和漏洞。模糊化通过动态分析来保证软件的安全性和质量。

静态代码分析也可能导致误报，代码审计员应该忽略这一点。这里报告的案例是误报。

#pragma warning(suppress:6385)

现在让我们深入了解您的场景，静态分析发现您的指令（（21U*i）%55U）可能最终评估为零，这可能导致ii=-1；这可能会进一步导致软件崩溃，甚至安全漏洞（缓冲区溢出攻击）。静态分析不会执行所有的循环迭代（与动态分析不同）来断言代码的每个分支都执行得很好。

现在让我们谈谈您的代码，我有一些建议和改进。请引入一些常量或#define来保持数组的大小。

#define _SIZE 55U

现在，不再使用硬编码数字"55"answers"54"，而是在代码中使用_SIZE。您可以引入实用程序函数来获得数组的安全边界。

int SafeBoundsInt32(int min, int max, int value)
{
    if (value < 0)
        return 0;
    if (value >= max)
        return max - 1;
    //Valid value
    return value;
}

我将根据引入的函数更改您的代码。

int main()
{
    unsigned int k = 1U, seed = 12345U, randomNumbers[_SIZE];
    randomNumbers[_SIZE - 1] = seed;
    for (unsigned int i = 1U; i <= _SIZE - 1; ++i)
    {
        unsigned int ii = ((21U * i) % _SIZE) - 1U;
        randomNumbers[SafeBoundsInt32(0, _SIZE, ii)] = k;
        k = seed - k;
        seed = randomNumbers[SafeBoundsInt32(0, _SIZE, ii)];
    }
    return 0;
}

现在执行代码分析，它将不会报告任何警告。

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