1. PL and Static Analysis
程序语言和静态分析。
2. Why We Learn Static Analysis?
- 提高程序的可靠性（空指针，内存泄漏）
- 提高程序的安全性 （隐私泄露，注入攻击）
- 编译优化（死代码删除）
- 程序理解（继承关系，类型提示）
3. What is Static Analysis?
静态分析分析程序 P，通过在运行 P 之前推断其行为并确定其是否满足某些属性。
- P 是否包含任何私人信息泄露？
- P 是否引用任何空指针？
- P 中的所有强制类型转换操作是否安全？
- 在 P 中，v1 和 v2 是否可能指向相同的内存位置？
- P 中的某些断言语句是否会失败？
- P 中的这段代码是否是无效的（以便将其删除）？
不幸的是，根据赖斯定理（Rice’s Theorem），没有一种方法可以确定 P 是否满足这类非平凡属性，即，不能给出确切的答案：是或否。
一个Perfect的静态程序分析是即Sound又Complete的。
Sound指包含所有的问题，但可能会存在假阳的情况（误报）。
Complete指指出的问题全部是正确的，但可能会存在假阴的情况（漏报）。
有用的静态分析（妥协其中的一方）：
- Compromise soundness，变得不Sound，只包含一部分的Truth（false negative 漏报）
- Compromise completeness，变得不Complete，会包含一部分的假bug（false positive 误报）
- 一般上都是妥协completeness，（Sound但是不精确）虽然会造成误报（不准确），宁可多排查几个漏洞，但也不能放过一个漏洞
- 但是soundness对于一系列重要的（静态分析）应用程序，如编译器优化和程序验证，至关重要。
我们需要在确保soundness的情况下，确保分析的精度和分析的速度。
4. Static Analysis Features and Examples
两个词来总结静态分析：
“Abstraction + Over-approximation” 在程序分析和验证领域通常指的是一种方法或技术，其中同时使用了抽象（Abstraction）和过度逼近（Over-approximation）的策略。
• Abstraction
• Over-approximation
• Transfer functions
• Control flows
- Abstraction（抽象）： 抽象是一种将复杂系统简化为更易于处理的形式的技术。在程序分析中，可以通过去除细节或简化计算来创建抽象模型，使得问题变得更易解决。这有助于降低分析的复杂性，但可能会损失一些精确性。
- Over-approximation（过度逼近）： 过度逼近是一种保守的分析方法，它倾向于报告可能的属性而不是确切的属性。这种方法的目标是确保不会漏掉任何可能导致问题的情况，即使这可能导致一些误报。通过过度逼近，可以更容易地检测到潜在的错误或问题。
