Проектът LLVM разработва средства за безопасно работа с буфери в C++

Разработчиците на проекта LLVM предложиха редица изменения, насочени към повишаване на сигурността на критично важни проекти на C++ и предоставяне на средства за избягване на грешки, причинени от излизане извън допустимите граници на буферите. Работата е съсредоточена в две насоки: предоставяне на модел за разработка, позволяващ безопасно работа с буфери, и работа по засилване на защитата на стандартната библиотека функции libc++.

Предложената модел за безопасно програмиране за C++ предвижда използване на класовете, предоставени от стандартната библиотека, при работа с буфери вместо манипулации с голи указатели. Например, предлага се да се използват класове като std::array, std::vector и std::span, в които ще бъде добавена проверка за излизане извън границите на заделената памет, извършвана по време на изпълнение.

Для борьбы с опасными приёмами программирования в clang предлагается выводить предупреждения компилятора для всех арифметических операций с указателями, похожие на предупреждения linter-а clang-tidy, выводимые при использовании флага «cppcoreguidelines-pro-bounds-pointer-arithmetic», поддержка которого появится в выпуске LLVM 16. Для включения подобных предупреждений в clang будет добавлен отдельный флаг, не активный по умолчанию.

В libc++ се планира реализиране на опционален режим за усилена защита, при активиране на който по време на изпълнение ще се засичат някои ситуации, водещи до неопределено поведение. Например, в класовете std::span и std::vector ще се следи достъпът извън заделената област на паметта, при откритие на което програмата ще завърши аварийно. Разработчиците смятат, че добавянето на подобни изменения ще запази съответствието на libc++ с C++ стандартите, тъй като изборът на метод за обработка на случаите на неопределено поведение лежи на разработчиците на библиотеката, които могат да интерпретират неопределеното поведение и като срив, изискващ приключване на програмата.

Проверките, извършвани по време на изпълнение в libc++, планират да бъдат разделени на категории, които могат да бъдат активирани поотделно. Някои от предложените проверки, които не водят до усложняване на операциите или промяна в ABI, вече са реализирани в рамките на безопасния режим на libc++ (safe mode).

Дополнительно планируется подготовить инструментарий для корректировки кода, позволяющий заменять переменные с голыми указателями на контейнеры и применять альтернативные обработчики в ситуациях, когда контейнер не может напрямую заменить указатель (например, конструкция «if(array_pointer)» может быть преобразована в «if(span.data()»). Корректировки могут применяться не только к локальным переменным, но и к параметрам типов с указателями.

Източник: opennet.ru