从“被动检测”到“主动预防”，上海控安TestGrid推出动态缺陷检测功能模块-电子发烧友网

在嵌入式系统与安全关键领域，如航空航天、轨道交通、自动驾驶、医疗设备，代码缺陷可能引发灾难性后果。传统静态分析仅能通过源代码语法、结构和编码规范发现问题，而复杂的系统级交互、多线程并发及边界条件问题往往潜伏至后期阶段，导致高昂的修正成本。

针对这一痛点，上海控安团队在嵌入式软件自动化测试平台SmartRocket TestGrid中新增动态缺陷检测（DDC）功能模块，旨在通过形式化验证技术实现代码缺陷的早期根除，高效赋能代码审查。

产品简介

SmartRocket TestGrid 嵌入式软件自动化测试平台

SmartRocket TestGrid嵌入式软件自动化测试平台是专为C/C++设计的静动态代码分析工具，本次新增动态缺陷检测功能模块采用形式化验证技术提前识别除零、移位、空指针解引用、数组越界、数据溢出、未赋值使用、共享变量冲突、不可达代码等运行时错误缺陷，支持MISRA等国际编码规范进行代码合规质量度量，提供精准错误定位和修复建议，显著缩短修复周期，降低风险成本。SmartRocket TestGrid嵌入式软件自动化测试平台推出的动态缺陷检测功能模块标志着国内代码质量保障从“被动检测”转向“主动预防”，为高可靠性软件开发提供形式化验证领域有效的工业级解决方案。

核心技术

SmartRocket TestGrid动态缺陷检测功能模块基于形式化验证方法，通过数学推理严格证明代码在任意输入和运行条件下的行为正确性，确保不存在特定类型的运行时缺陷检测。其核心依托三大技术支柱：抽象解释（Abstract Interpretation）、符号执行（Symbolic Execution）和定理证明（Theorem Proving），形成一套覆盖代码全状态空间的验证体系。

· 抽象解释是基础框架

通过将程序变量映射到数学抽象域（如区间、集合或关系），对代码进行超集近似分析。例如将整型变量抽象为可能取值区间，指针抽象为内存区域的合法范围。工具通过迭代计算各代码节点的抽象状态，推导出所有可能的执行路径，从而验证是否存在导致数组越界访问、整数溢出、除零错误的操作。这一过程无需实际执行代码，但需平衡精度与计算复杂度。通过合理的抽象层级设计，既能避免状态爆炸，又能捕捉关键错误模式。

· 符号执行进一步扩展分析能力

将输入变量视为符号而非具体值，探索代码中所有逻辑分支的约束条件。通过结合约束求解器，工具可判断各路径是否可能触发错误，或是否存在不可达代码。这一技术尤其擅长处理复杂逻辑条件，如嵌套循环、非线性运算等，确保对多路径场景的穷举覆盖。

· 定理证明为高阶验证提供支持

将代码行为转化为数学命题，通过逻辑推理验证其与需求规范的一致性。工具通过将代码控制流、数据流与形式化需求模型（如时序逻辑公式）进行映射，利用自动推理引擎生成证明，确保功能实现严格符合设计意图。

此外，SmartRocket TestGrid动态缺陷检测功能模块还整合并发分析技术，通过建模线程调度、锁机制和内存可见性，检测数据竞争等并发缺陷。

工具基于形式化验证理论，将代码抽象为数学模型进行符号执行分析，用符号模拟变量状态变化，遍历所有分支路径生成决策树，筛选违规节点定位缺陷。相较传统测试，覆盖全场景且提供明确反例，避免遗漏关键问题。其独特优势在于：

· 全面性

结合抽象解释的全局状态推导与符号执行的路径敏感分析，消除传统测试的覆盖盲区。

· 数学严谨性

以形式化方法替代经验性测试，提供“无漏报”的确定性结论（如证明某错误绝不可能发生）。

· 可扩展性

通过分层抽象和并行计算优化，支持大规模嵌入式代码（如百万行级）的验证。

SmartRocket TestGrid动态缺陷检测功能模块通过上述技术的深度融合，为安全关键系统（如航空航天控制器、汽车ECU）提供数学可证明的代码可靠性保障，成为实现功能安全标准（如ISO 26262、DO-178C）的核心工具。其技术路径不仅弥补了动态测试的局限性，更在工业领域推动了形式化方法从学术理论到工程实践的跨越。

主要功能

01数值计算错误预防

预防整数溢出、除零异常等计算错误，提出数据类型优化建议。

02内存管理错误检查

精准检测数组越界、空指针解引用等典型错误，内置多线程竞态条件检测机制。

03编码规范合规检查

支持MISRA等标准及行业规范，确保代码合规性，支持精准定位代码问题位置，有助于提高代码的可读性和可维护性。

04数据流控制流分析

通过静态追踪函数调用与变量生命周期，检测控制流死循环及数据流未初始化等问题，并生成数据流控制流分析报告。

产品优势

优势一早期风险拦截

✦ 在单元测试前发现90%以上缺陷，节省50%后期调试成本，实现真正意义上代码质量“主动预防”。