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CBFT(C++/CBugFindingTool)的设计与实现的开题报告

一、选题背景

C++和C语言是现在常见的编程语言,也因其高效和灵活性广泛运用于操作系统、嵌入式系统、游戏开发等领域。但是,这两种语言在内存管理、指针操作等方面也容易出现一些问题,例如内存泄漏、空指针异常等。这些问题在程序运行时会导致一系列严重的后果,如程序崩溃、数据损坏等。因此,在开发C++/C语言的项目时,需要一种静态分析工具来检测潜在的错误,提高代码质量和安全性。

二、课题研究目的

本课题旨在设计和实现一种C++/C语言BugFindingTool(CBFT),用于静态分析源代码,发现潜在的错误。CBFT将支持常见的C++/C语言特性和概念,包括指针、数组、内存动态分配和释放等,并可以针对用户自定义规则进行检查。CBFT将作为一种辅助工具,帮助程序员在项目开发阶段发现和纠正错误,避免在程序运行时发生未知错误。

三、主要研究内容

1.CBFT的设计

(1)需求分析:通过需求调研和分析,明确CBFT应具备的功能、性能和可用性等要求。

(2)架构设计:基于需求分析,设计CBFT的整体架构,包括前端解析器、中间表示(IR)、规则检查器、输出器等组件。

(3)数据结构设计:设计数据结构用于表示C++/C语言的变量、函数、语句、表达式等元素,并提供常规操作方法和遍历方法。

2.CBFT的实现

(1)前端解析器:实现对源代码的分析和解析,生成IR。

(2)IR:设计并实现IR用于表示C++/C语言的源代码,同时提供遍历、修改和生成源代码的方法。

(3)规则检查器:设计并实现规则检查器,用于针对用户自定义的或内置的规则检查源代码中的潜在错误。

(4)输出器:将CBFT的运行结果输出为适当的报告,方便程序员定位问题和修复。

四、预期研究成果

本课题将开发一种CBFT,用于C++/C语言的BugFinding,可识别和输出潜在错误,提高程序开发的质量和安全性。

五、研究计划

(1)第一阶段(2周):需求分析和整体架构设计。

(2)第二阶段(4周):前端解析器和IR的设计和实现。

(3)第三阶段(4周):规则检查器和输出器的设计和实现。

(4)第四阶段(2周):整体测试和性能优化。

(5)第五阶段(2周):撰写论文和PPT,准备答辩。

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