За окном январь 2025 года, а это значит, пора подвести итоги за 2024 год! В этой статье вы узнаете, чем занималась команда PVS-Studio в прошлом году: новые плагины, интеграции, фичи и многое другое!

Если вы наткнулись на статью случайно и не знаете, что такое PVS-Studio

PVS-Studio — это статический анализатор, выявляющий ошибки и потенциальные уязвимости в коде программ на C, C++, C# и Java. Инструмент помогает контролировать качество кода и обеспечить безопасность проекта.

Больше информации — на странице продукта.

Общие изменения

Плагины для IDE

Поддержка анализа Java проектов в Visual Studio Code

В 2023 году появился плагин PVS-Studio для Visual Studio Code. Он прошёл довольно большой путь от простого средства просмотра отчётов до появления возможности проведения анализа C++ и C# проектов. Но на этом его путь не заканчивается!

В 2024 году наша команда поддержала анализ Java проектов в плагине PVS-Studio для Visual Studio Code! Теперь функционал плагина для Java включает:

запуск анализа и просмотр отчёта;
подавление предупреждений с помощью suppress-файлов;
инкрементальный анализ;
и другие функции, описанные в соответствующем разделе документации.

Улучшение разметки ложноположительных срабатываний и другие исправления для Visual Studio

В плагине PVS-Studio для Visual Studio в 2024 году появился режим, который при разметке ложноположительных срабатываний учитывает хэш исходной строки кода, на которой произошло срабатывание.

Хэши использовались и ранее, например, для навигации и работы suppress-файлов. Новый же вариант их использования позволяет понять, менялась ли строка с того момента, как срабатывание на ней было размечено как ложноположительное. Если строка изменялась, отметка ложноположительного срабатывания перестанет подавлять предупреждение.

std::string(4, std::string().at(0)); //-V530 //-VH"920700501"

Примечание. О новой функции разметки ложноположительных срабатываний можно прочитать в соответствующем разделе документации по ссылке.

Помимо этого, в версии 7.33 мы исправили проблемы с использованием плагина PVS-Studio с Visual Studio 2022 версий 17.12 и выше. Об этой проблеме, кстати, нам сообщил пользователь. Наша поддержка всегда готова помочь в решении различных проблем, поэтому не стесняйтесь сообщать нам, если вдруг что-то сломалось или появились идеи по улучшению анализатора!

Новые требования для IntelliJ IDEA, CLion и Rider

Для сохранения возможности поддерживать плагины и обеспечивать их стабильную работу в 2024 году минимальные поддерживаемые версии IDE от JetBrains для наших плагинов были подняты до версии 2022.2.

Помимо этого, в плагине PVS-Studio для CLion была добавлена поддержка файлов конфигурации диагностических правил .pvsconfig.

Примечание. Подробнее о работе файлов .pvsconfig можно прочитать в нашей документации по ссылке.

Доработка плагина для Qt Creator

Плагин PVS-Studio для Qt Creator, как и плагин для Visual Studio Code, появился в позапрошлом (2023) году. В 2024 году мы существенно расширили количество поддерживаемых плагином версий этой IDE:

в начале года появилась поддержка плагина PVS-Studio для Qt Creator 12 на операционных системах семейства macOS;
позже для плагина были поддержаны версии 13 и 14;
также плагин PVS-Studio для Qt Creator был портирован на комплект разработчика для операционной системы "Нейтрино". Поддержана работа с Qt Creator 6.0.2 (Qt 5.15).

Кроме добавления новых версий, мы также начали убирать из поддержки устаревшие. Первой из них оказалась Qt Creator 8.x, вышедшая в июле 2022 года. Для этой IDE мы решили поддерживать все официальные версии не старше двух лет.

Примечание. О плагине PVS-Studio для Qt Creator можно прочитать в нашей документации по ссылке.

Интеграции

"Удвоение" плагина для SonarQube

Плагин PVS-Studio для SonarQube в 2024 году разделился на два плагина.

API SonarQube изменился, из-за чего в списке срабатываний неправильно отображалась достоверность срабатываний. Для того, чтобы исправить это недоразумение, пришлось разделить плагин на два. Об этих изменениях можно прочитать в нашей статье по ссылке.

Примечание. О том, как использовать плагин PVS-Studio для SonarQube, можно прочитать в соответствующем разделе нашей документации.

Новая интеграция — CodeChecker

В 2024 году по запросу наших пользователей мы добавили поддержку отчётов PVS-Studio в веб-интерфейс для агрегации и просмотра отчётов анализаторов с открытым исходным кодом CodeChecker.

Примечание. Подробнее об использовании PVS-Studio в CodeChecker можно прочитать в соответствующем разделе документации по ссылке.

Новый функционал интеграции в Unreal Engine

В прошлом году для интеграции PVS-Studio в Unreal Engine мы добавили поддержку работы с системой распределённой сборки SN-DBS. Изменения появились с версии Unreal Engine 5.5.

Примечание. Подробнее об интеграции PVS-Studio с SN-DBS написано в соответствующем разделе документации.

Помимо этого, в работе анализатора PVS-Studio с Unreal Engine произошло ещё множество разных изменений, о которых мы писали в недавней статье, которую можно прочитать по ссылке.

Другие изменения

Обновления в документации

На протяжении года мы продолжали совершенствовать нашу документацию. Помимо новых разделов, связанных с новыми функциями и диагностиками, также обновлялись и уже существующие.

Например, мы обновили и актуализировали раздел документации, посвящённый использованию анализатора в облачной CI-системе CircleCI, а в разделе документации об анализе C и C++ проектов на основе JSON Compilation Database появились пункты о работе со сборочными системами Bazel и SCons.

Анализ модифицированных файлов

Новый режим анализа модифицированных файлов вычисляет хэш файлов и записывает их в кэш зависимостей. При следующем запуске анализ будет проводиться только для тех файлов, хэш которых изменился за время с прошлого анализа.

Сейчас анализ модифицированных файлов доступен на Windows для MSBuild С, С++ и С# проектов с помощь утилиты PVS-Studio_Cmd и на Linux/macOS для С# проектов с помощью утилиты pvs-studio-dotnet.

Примечание. Подробнее о новом режиме анализа модифицированных файлов можно прочитать в нашей документации по ссылке.

PVS-Studio теперь на ARM!

Статический анализатор PVS-Studio работает на macOS с 2019 года, однако только на процессорах с архитектурой x86.

Но не после версии 7.34! В последнем релизе 2024 года появилась полноценная поддержка PVS-Studio на macOS для процессоров с архитектурой ARM.

Примечание. Скачать PVS-Studio можно на странице загрузок, а прочитать о том, как его установить, можно в соответствующем разделе документации по ссылке.

Используем анализатор по ГОСТ-Р 71207-2024

В апреле 2024 вышел ГОСТ-Р 71207-2024, посвящённый использованию статических анализаторов в процессе разработки безопасного программного обеспечения. Мы довольно много говорили об этой теме и даже выпустили целую серию вебинаров об этом стандарте.

В плагинах PVS-Studio для Visual Studio, Visual Studio Code, а также в утилите PlogConverter появилась возможность фильтровать ошибки по новым значениям параметра SAST ID, соответствующим классификации критических ошибок по ГОСТ-Р 71207-2024

C++

Улучшения и новый функционал

Расширение системы анализа отдельных файлов на языке C и C++

В 2024 году мы расширили систему анализа отдельных файлов в утилите pvs-studio-analyzer с помощью флага --source-files. Теперь использование утилиты в условиях отличия кэша зависимостей компиляций для C и C++ файлов от структуры проекта стало более удобным.

Примечание. Подробнее о кэше зависимостей компиляции для C и C++ проектов можно прочитать в соответствующем разделе документации по ссылке.

Поддержка GNU RISC-V GCC Toolchain

А ещё мы добавили поддержку GNU RISC-V GCC Toolchain для платформы RISC-V для C и C++ анализатора PVS-Studio.

Сокращение объёма памяти при анализе инстанцирований шаблонов в C++

Мы постарались сократить объем памяти, необходимый для анализа инстанцирований шаблонов в C++. Благодаря усилиям нашей команды удалось значительно снизить среднее потребление ресурсов анализатором. На одном из проектов, который мы используем при тестировании продукта, потребление памяти снизилось на более чем 90%:

Попробуйте обновлённый анализатор PVS-Studio по ссылке!

Механизм пользовательских аннотаций

Ранее в анализаторе PVS-Studio существовали различные механизмы, которые помогали адаптировать анализатор под кодовую базу. Они позволяли настраивать диагностические правила под потребности пользователя.

Примечание. Подробнее о дополнительной настройке диагностических правил C и C++ анализатора можно прочитать в соответствующем разделе документации по ссылке.

Однако в этом году мы пошли дальше и реализовали механизм пользовательских аннотаций в файлах формата JSON. Этот формат отличается большей гибкостью, возможностью расширения и лучшей читаемостью по сравнению с предыдущим. Кроме того, использование этого метода для разметки пользовательских функций и типов позволяет аннотировать даже third-party код. Уже сейчас новая система пользовательских аннотаций позволяет, например, задать:

для типов:
- сходство со некоторыми классами из стандартной библиотеки: std::unique_ptr, std::string, std::vector и т.д.;
- семантику: cheap-to-copy, copy-on-write и т.д.
для функций:
- свойства функции: не возвращает управление (noreturn), объявлена как устаревшая и т.д.;
- свойства каждого из параметров функции: nullable-объект должен быть валидным, параметр должен отличаться от другого параметра и т.д.;
- ограничения на параметры: можно запретить или разрешить передачу определённых целочисленных значений;
- свойства возвращаемых значений: помеченные данные (для анализа помеченных данных, taint-анализ), nullable-объект всегда валидный и т.д.

Чем могут помочь анализатору написанные вами аннотации? Ответ на этот вопрос можно найти в статье "Пользовательские аннотации кода для PVS-Studio".

Примечание. Подробнее о работе механизма пользовательских аннотаций можно прочитать в соответствующем разделе документации по ссылке.

Улучшения в работе анализатора

В этом году было проведено множество изменений, касающихся разбора кода на C++. Мы достигли следующих улучшений:

оптимизация разбора стандартной библиотеки libc++: улучшен разбор шаблонов, добавлена поддержка nested inline namespace из C++20;
разбор шестнадцатеричных вещественных литералов из C++17;
улучшение разбора большой вложенности циклов.

И внедрили новые возможности:

разбор флагов стандартов C20, C++23, C++26 и их GNU-аналоги для языков C и C++;
разбор умных указателей из Boost: boost::unique_ptr, boost::shared_ptr;
разбор множественных деклараторов в using-declaration.

Новые диагностические правила

Диагностики общего назначения

V839. Function returns a constant value. This may interfere with move semantics.
V1104 . Priority of the 'M' operator is higher than that of the 'N' operator. Possible missing parentheses.
V1105. Suspicious string modification using the 'operator+='. The right operand is implicitly converted to a character type.
V1106. Qt. Class inherited from 'QObject' should contain at least one constructor that takes a pointer to 'QObject'.
V1107. Function was declared as accepting unspecified number of parameters. Consider explicitly specifying the function parameters list.
V1108. Constraint specified in a custom function annotation on the parameter is violated.
V1109 . Function is deprecated. Consider switching to an equivalent newer function.
V1110. Constructor of a class inherited from 'QObject' does not use a pointer to a parent object.
V1111. The index was used without check after it was checked in previous lines.
V1112. Comparing expressions with different signedness can lead to unexpected results.
V1113. Potential resource leak. Calling the 'memset' function will change the pointer itself, not the allocated resource. Check the first and third arguments.
V1114. Suspicious use of type conversion operator when working with COM interfaces. Consider using the 'QueryInterface' member function.
V1115. Function annotated with the 'pure' attribute has side effects.
V1116. Creating an exception object without an explanatory message may result in insufficient logging.
V1117. The declared function type is cv-qualified. The behavior when using this type is undefined.

По запросам пользователей

V2021. Using assertions may cause the abnormal program termination in undesirable contexts.
V2022. Implicit type conversion from integer type to enum type.

Cтандарт MISRA

V2625. MISRA. Identifiers that define objects or functions with external linkage shall be unique.

Из них следующие диагностики классифицируются согласно ГОСТ Р 71207–2024 как критические:

V1106. Qt. Class inherited from 'QObject' should contain at least one constructor that takes a pointer to 'QObject'.
V1109 . Function is deprecated. Consider switching to an equivalent newer function.
V1110. Constructor of a class inherited from 'QObject' does not use a pointer to a parent object.
V1111. The index was used without check after it was checked in previous lines.
V1112. Comparing expressions with different signedness can lead to unexpected results.

Выпущенные статьи

За год мы успели выпустить 45 статей, посвящённых языку C++. Как оказалось, наиболее популярные из них — про массивы:

std::array в С++ не медленнее массива в С
Как не надо проверять размер массива в С++
Ненавижу, _____, C++ массивы
Объявляю ошибку вида if (x = 42) вымирающей и заношу её в Красную книгу C и C++ багов

В течение года мы работали над особо крупным проектом, который приобретает популярность. И уже сейчас мы с радостью представляем полную версию электронной книги, посвящённой неопределённому поведению в C++. Книга, созданная в сотрудничестве специалиста по безопасности программного обеспечения Дмитрия Свиридкина и сооснователя PVS-Studio Андрея Карпова, станет ценным ресурсом для программистов.

"Путеводитель C++ программиста по неопределённому поведению" состоит из 12 частей, в каждой из которых собраны самые загадочные и экзотические аспекты неопределённого поведения. Авторы делятся практическими примерами и советами, позволяющими избежать распространённых ошибок при разработке. Книга будет не только полезной, но и увлекательной для всех, кто работает с языком C++.

C#

Улучшения и новый функционал

Поддержка новой версии .NET

В 2024 году команда C# анализатора поддержала анализ проектов под .NET 9. Теперь он проводится с учётом всех нововведений.

Примечание. Если вам интересно узнать, что нового появилось в .NET 9, то можете ознакомиться с нашей обзорной статьёй нововведений.

Поддержка новых версий .NET и C# в PVS-Studio после их выпуска появляется достаточно оперативно. Чтобы не пропустить выход новой версии анализатора, приглашаем подписаться на рассылку пресс-релизов.

Пользовательские аннотации для C# анализатора

Как и в C++, в C# анализатор мы добавили возможность проставления пользовательских аннотаций в формате JSON.

Пользовательские аннотации — способ разметки типов и функций в формате JSON с целью дать анализатору дополнительную информацию. Благодаря этой информации анализатор может находить больше ошибок в коде. Такие аннотации необходимо поместить в специальный файл формата JSON.

Сейчас в C# части анализатора PVS-Studio пользовательские аннотации реализованы только для taint-анализа. Подобный способ разметки требуется для ГОСТ Р 71207–2024.

Теперь PVS-Studio предоставляет пользователям возможность размечать источники (процедуры-источники) и приёмники (процедуры-стоки) чувствительных данных. Таким образом, анализатор сможет точнее искать потенциальные уязвимости для конкретного проекта.

Стоит отметить, что в будущем мы планируем расширять возможности пользовательских C# аннотаций (не только для taint-анализа).

Примечание. Более детально о возможностях пользовательских C# аннотаций можно почитать в документации.

Настоящее и будущее Unity

В 2024 году особое внимание команды C# анализатора было направлено на Unity-специфичные диагностики.

Примечание. Если вам интересно, как статический анализ может помочь в поиске ошибок и оптимизации Unity-проектов, то приглашаем ознакомиться с вот этой статьёй.

Общий список новых Unity-специфичных диагностических правил:

V3205. Unity Engine. Improper creation of 'MonoBehaviour' or 'ScriptableObject' object using the 'new' operator. Use the special object creation method instead.
V3206. Unity Engine. A direct call to the coroutine-like method will not start it. Use the 'StartCoroutine' method instead.
V3207. The 'not A or B' logical pattern may not work as expected. The 'not' pattern is matched only to the first expression from the 'or' pattern.
V3208. Unity Engine. Using 'WeakReference' with 'UnityEngine.Object' is not supported. GC will not reclaim the object's memory because it is linked to a native object.
V3209. Unity Engine. Using await on 'Awaitable' object more than once can lead to exception or deadlock, as such objects are returned to the pool after being awaited.
V3210. Unity Engine. Unity does not allow removing the 'Transform' component using 'Destroy' or 'DestroyImmediate' methods. The method call will be ignored.
V4006. Unity Engine. Multiple operations between complex and numeric values. Prioritizing operations between numeric values can optimize execution time.
V4007. Unity Engine. Avoid creating and destroying UnityEngine objects in performance-sensitive context. Consider activating and deactivating them instead.

В рамках исследования GameDev направления мы не забываем изучать новые версии Unity. Если вам интересно узнать, что нового в Unity 6, то приглашаем изучить нашу обзорную статью.

В 2025 году мы планируем добавить ещё больше диагностик, посвящённых оптимизации и ориентированных на Unity. Если у вас есть мысли по поводу того, какие правила были бы полезны при разработке под этот игровой движок, пожалуйста, напишите нам.

Различные улучшения

реализовали отслеживание изменения возвращаемого значения метода между вызовами;
доработали data flow для анализа псевдонимов;
улучшили связь логической и ссылочной переменных;
оптимизировали потребление памяти и время открытия больших отчётов (более 1 Гб) в формате .plog и .json при работе из Visual Studio.

Новые диагностические правила

Диагностики общего назначения

V3194. Calling 'OfType' for collection will return an empty collection. It is not possible to cast collection elements to the type parameter.
V3195. Collection initializer implicitly calls 'Add' method. Using it on member with default value of null will result in null dereference exception.
V3196. Parameter is not utilized inside the method body, but an identifier with a similar name is used inside the same method.
V3197. The compared value inside the 'Object.Equals' override is converted to a different type that does not contain the override.
V3198. The variable is assigned the same value that it already holds.
V3199. The index from end operator is used with the value that is less than or equal to zero. Collection index will be out of bounds.
V3200. Possible overflow. The expression will be evaluated before casting. Consider casting one of the operands instead.
V3201. Return value is not always used. Consider inspecting the 'foo' method.
V3202. Unreachable code detected. The 'case' value is out of the range of the match expression.
V3203. Method parameter is not used.
V3204. The expression is always false due to implicit type conversion. Overflow check is incorrect.
V3205. Unity Engine. Improper creation of 'MonoBehaviour' or 'ScriptableObject' object using the 'new' operator. Use the special object creation method instead.
V3206. Unity Engine. A direct call to the coroutine-like method will not start it. Use the 'StartCoroutine' method instead.
V3207. The 'not A or B' logical pattern may not work as expected. The 'not' pattern is matched only to the first expression from the 'or' pattern.
V3208. Unity Engine. Using 'WeakReference' with 'UnityEngine.Object' is not supported. GC will not reclaim the object's memory because it is linked to a native object.
V3209. Unity Engine. Using await on 'Awaitable' object more than once can lead to exception or deadlock, as such objects are returned to the pool after being awaited.
V3210. Unity Engine. Unity does not allow removing the 'Transform' component using 'Destroy' or 'DestroyImmediate' methods. The method call will be ignored.

Микрооптимизации

V4006. Unity Engine. Multiple operations between complex and numeric values. Prioritizing operations between numeric values can optimize execution time.
V4007. Unity Engine. Avoid creating and destroying UnityEngine objects in performance-sensitive context. Consider activating and deactivating them instead.

Из них следующие диагностики классифицируются согласно ГОСТ Р 71207–2024 как критические:

V3200. Possible overflow. The expression will be evaluated before casting. Consider casting one of the operands instead.
V3204. The expression is always false due to implicit type conversion. Overflow check is incorrect.

Выпущенные статьи

За год C# команда выпустила более 20 статей, посвящённых проверке проектов и различных особенностей C#. Вот самые популярные из них:

А ещё у нас появилась новая постоянная рубрика — .NET Digest. В нём мы освещаем самые интересные новости и события в мире .NET! С последней частью можно ознакомиться тут.

Java

Улучшения и новый функционал

Taint-анализ

Декабрьский релиз привнёс в Java анализатор механизм, позволяющий разрабатывать taint-диагностики. Это позволило нам начать значительно расширяться как SAST-решению.

Taint-анализ — это технология, позволяющая отслеживать распространение по программе данных, пришедших из внешнего контекста. Попадание таких данных в определённые ключевые точки способно привести к различным уязвимостям.

Первой taint-диагностикой в Java анализаторе стала V5309, в рамках которой происходит поиск потенциальных SQL-инъекций.

Если вам хочется немного углубиться в теорию о том, что из себя представляет анализ заражённых данных и как подобные механизмы реализуются, рекомендую прочитать нашу статью об этом.

Установка таймаута для анализа в IDEA

Мы добавили возможность устанавливать таймаут для анализа в нашем плагине для IDEA. Теперь вы можете устанавливать в плагине временной лимит, по прошествии которого анализ будет завершаться автоматически.

И это не всё. Уже в следующем релизе запланировано большое количество изменений и доработок в нашем IDEA плагине. Следите за обновлениями :)

Новые диагностические правила

Диагностики общего назначения

V6108. Do not use real-type variables in 'for' loop counters;
V6109. Potentially predictable seed is used in pseudo-random number generator;
V6110. Using an environment variable could be unsafe or unreliable. Consider using trusted system property instead;
V6111. Potentially negative value is used as the size of an array;
V6112. Calling the 'getClass' method repeatedly or on the value of the '.class' literal will always return the instance of the 'Class<Class>' type;
V6113. Suspicious division. Absolute value of the left operand is less than the value of the right operand;
V6114. The 'A' class containing Closeable members does not release the resources that the field is holding;
V6115. Not all Closeable members are released inside the 'close' method;
V6116. The class does not implement the Closeable interface, but it contains the 'close' method that releases resources;
V6117. Possible overflow. The expression will be evaluated before casting. Consider casting one of the operands instead;
V6118. The original exception object was swallowed. Cause of original exception could be lost;
V6119. The result of '&' operator is always '0';
V6120. The result of the '&' operator is '0' because one of the operands is '0';
V6121. Return value is not always used. Consider inspecting the 'foo' method;
V6122. The 'Y' (week year) pattern is used for date formatting. Check whether the 'y' (year) pattern was intended instead;
V6123. Modified value of the operand is not used after the increment/decrement operation;
V6124. Converting an integer literal to the type with a smaller value range will result in overflow;
V6125. Calling the 'wait', 'notify', and 'notifyAll' methods outside of synchronized context will lead to 'IllegalMonitorStateException';
V5309. OWASP. Possible SQL injection. Potentially tainted data is used to create SQL command;

Из них следующие диагностики классифицируются согласно ГОСТ Р 71207–2024 как критические:

V6109. Ошибки некорректного использования системных процедур и интерфейсов, связанных с обеспечением информационной безопасности;
V6117. Ошибки целочисленного переполнения и некорректного совместного использования знаковых и беззнаковых чисел;
V6124. Ошибки целочисленного переполнения и некорректного совместного использования знаковых и беззнаковых чисел;
V6125. Ошибки при работе с многопоточными примитивами.

Выпущенные статьи

Также за 2024 год у нас вышли статьи, в которых мы описывали процесс создания диагностик. Рекомендую ознакомиться:

Заключение

Мы постарались рассказать обо всех важных нововведениях в анализаторе за 2024 год, но даже так мы охватили лишь часть. Полный список изменений можно найти на странице истории релизов.

А если вам интересно своевременно узнавать об обновлениях в анализаторе, подписывайтесь на наши рассылки пресс-релизов (а ещё там появилась рассылка с IT-ивентами для разработчиков и дайджест статей).

А какие изменения вы бы хотели увидеть в PVS-Studio в 2025 году? Делитесь с нами своими идеями в комментариях!

Не забывайте обновляться до последней версии PVS-Studio! Все эти улучшения будут доступны в ней! Самую актуальную версию вы всегда можете найти здесь.

Если хотите поделиться этой статьей с англоязычной аудиторией, то прошу использовать ссылку на перевод: Valerii Filatov, Aleksandra Uvarova, Gleb Aslamov, Vladislav Bogdanov. PVS-Studio in 2024.

PVS-Studio в 2024 году