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2 | | -LLVM自带一些sanitizer。这些Pass以某种方式检测中间表示(IR)，以检查应用程序的某些不当行为。通常，它们需要库支持，这是compiler-rt项目的一部分。可以在Clang中启用sanitizer，这让它们使用起来更加方便。在下面的小节中，我们将介绍可用的sanitizer，即地址、内存和线程。我们先来看看地址sanitizer。\par |
| 2 | +LLVM自带一些sanitizer。这些Pass以某种方式检测中间表示(IR)，以检查应用程序的某些不当行为。通常，需要库支持，这是compiler-rt项目的一部分。可以在Clang中启用sanitizer，这让它们使用起来更加方便。下面的小节中，我们将介绍可用的sanitizer，即地址、内存和线程。我们先来看看地址sanitizer。\par |
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4 | 4 | \hspace*{\fill} \par %插入空行 |
5 | 5 | \textbf{用地址sanitizer检测内存访问问题} |
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7 | | -您可以使用地址sanitizer来检测应用程序中的两个内存访问错误。这包括一些常见的错误，比如：在释放动态分配的内存后使用它，或者在已分配内存的边界之外写入动态分配的内存。\par |
| 7 | +可以使用地址sanitizer来检测应用程序中的两个内存访问错误。这包括一些常见的错误，比如：在释放动态分配的内存后使用它，或者在已分配内存的边界之外写入动态分配的内存。\par |
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9 | | -当启用地址sanitizer时，地址sanitizer将用它自己的版本替换对malloc()和free()函数的调用，并使用检查保护程序检测所有内存访问。当然，这给应用程序增加了很多开销，您将只在应用程序的测试阶段使用地址消毒剂。如果您对实现细节感兴趣，那么您可以在llvm/lib/Transforms/\allowbreak Instrumentation/AddressSanitzer.cpp文件中找到Pass源，并在\url{https://github.com/google/sanitizers/wiki/AddressSanitizerAlgorithm}中找到算法描述。\par |
| 9 | +当启用地址sanitizer时，地址sanitizer将用它自己的版本替换对malloc()和free()函数的调用，并使用检查保护程序检测所有内存访问。当然，这给应用程序增加了很多开销，您将只在应用程序的测试阶段使用地址消毒剂。如果对实现细节感兴趣，可以在llvm/lib/Transforms/Instrumentation/AddressSanitzer.cpp文件中找到Pass源，并在\url{https://github.com/google/sanitizers/wiki/AddressSanitizerAlgorithm}中找到算法描述。\par |
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11 | 11 | 让我们运行一个简短的示例来演示地址sanitizer的功能。下面的示例应用程序outfbounds.c分配了12字节的内存，但初始化了14字节:\par |
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29 | 29 | \$ clang -fsanitize=address -g outofbounds.c -o outofbounds |
30 | 30 | \end{tcolorbox} |
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32 | | -现在，当运行应用程序时，你会得到一个冗长的错误报告:\par |
| 32 | +现在，当运行应用程序时，会得到一个冗长的错误报告:\par |
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34 | 34 | \begin{tcolorbox}[colback=white,colframe=black] |
35 | 35 | \$ ./outofbounds \\ |
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45 | 45 | \hspace*{1cm}\#2 0x23331f in \underline{~}start /usr/src/lib/csu/amd64/crt1.c:76:7 |
46 | 46 | \end{tcolorbox} |
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48 | | -报告还包含关于内存内容的详细信息。重要的信息是错误的类型(在本例中是堆缓冲区溢出)和出错的源行。要找到源码行，可以查看位置\#1的堆栈跟踪，这是地址sanitizer拦截应用程序执行之前的最后一个位置。它显示了outfbounds.c文件中的第6行，这一行包含了对memset()的调用——实际上，这就是发生内存溢出的确切位置。\par |
| 48 | +报告还包含关于内存内容的详细信息。重要的信息是错误的类型(在本例中是堆缓冲区溢出)和出错的源行。要找到源码行，可以查看位置\#1的堆栈跟踪，这是地址sanitizer拦截应用程序执行之前的最后一个位置。它显示了outfbounds.c文件中的第6行，这一行包含了对memset()的调用——实际上，这就是发生内存溢出的位置。\par |
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50 | | -替换包含memset(p, 0, 14);在outfbounds.c文件中使用以下代码，然后在释放内存后引入对内存的访问。并将源代码存储在useafterfree.c文件中:\par |
| 50 | +替换包含memset(p, 0, 14);在outfbounds.c文件中使用以下代码，然后在释放内存后引入对内存的访问。并将源代码存储在useafterfree.c中:\par |
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52 | 52 | \begin{lstlisting}[caption={}] |
53 | 53 | memset(p, 0, 12); |
54 | 54 | free(p); |
55 | 55 | \end{lstlisting} |
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57 | | -同样，如果你编译并运行它，会检测到内存释放后指针的使用情况:\par |
| 57 | +同样，如果编译并运行，会检测到内存释放后指针的使用情况:\par |
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59 | 59 | \begin{tcolorbox}[colback=white,colframe=black] |
60 | 60 | \$ clang -fsanitize=address -g useafterfree.c -o useafterfree \\ |
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73 | 73 | 这一次，报告指向第8行，其中包含p指针的释放。\par |
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75 | | -在x86\underline{~}64 Linux和macOS上，您也可以启用泄漏检测器。如果在运行应用程序之前将ASAN\underline{~}OPTIONS环境变量设置为detect\underline{~}leaks=1，那么还会得到一个关于内存泄漏的报告。可以这样做:\par |
| 75 | +在x86\underline{~}64 Linux和macOS上，也可以启用泄漏检测器。如果在运行应用程序之前将ASAN\underline{~}OPTIONS环境变量设置为detect\underline{~}leaks=1，还会得到一个关于内存泄漏的报告。可以这样做:\par |
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77 | 77 | \begin{tcolorbox}[colback=white,colframe=black] |
78 | 78 | \$ ASAN\underline{~}OPTIONS=detect\underline{~}leaks=1 ./useafterfree |
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83 | 83 | \hspace*{\fill} \par %插入空行 |
84 | 84 | \textbf{使用内存sanitizer查找未初始化的内存访问} |
85 | 85 |
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86 | | -使用未初始化的内存是另一类难以发现的错误。在C和C++中，一般的内存分配例程不会用默认值初始化内存缓冲区。对于堆栈上的变量也是如此。\par |
| 86 | +使用未初始化的内存是另一类难以发现的错误。在C和C++中，一般的内存分配例程不会用默认值初始化内存缓冲区，对于堆栈上的变量也是如此。\par |
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88 | | -出现错误的机会很多，而内存sanitizer有助于找到错误。如果您对实现细节感兴趣，可以在llvm/lib/Transforms/Instrumentation/MemorySanitizer.cpp文件中找到内存sanitizer Pass的源文件。文件顶部的注释解释了实现思想。\par |
| 88 | +出现错误的机会很多，而内存sanitizer有助于找到错误。如果对实现细节感兴趣，可以在llvm/lib/Transforms/Instrumentation/MemorySanitizer.cpp中找到内存sanitizer Pass的源文件。文件顶部的注释解释了实现思想。\par |
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90 | 90 | 让我们运行一个小示例，并将下面的源代码保存为memory.c文件。你应该注意到x变量没有初始化，而是用作返回值:\par |
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117 | 117 | \hspace*{\fill} \par %插入空行 |
118 | 118 | \textbf{用线程sanitizer指出数据竞争} |
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120 | | -为了充分利用现代CPU的功能，应用程序现在使用多线程。这是一项强大的技术，但它也引入了新的错误来源。多线程应用程序中一个常见的问题是，对全局数据的访问没有保护，例如：没有使用互斥锁或信号量。这样的问题称为数据竞争。线程sanitizer可以检测基于pthread的应用程序和使用LLVM libc++实现的应用程序中的数据竞争。可以在llvm/lib/Transforms/Instrumentation/\allowbreak ThreadSanitize.cpp文件中找到实现。\par |
| 120 | +为了充分利用现代CPU的功能，应用程序现在使用多线程。这是一项强大的技术，但它也引入了新的错误来源。多线程应用程序中一个常见的问题是，对全局数据的访问没有保护，例如：没有使用互斥锁或信号量。这样的问题称为数据竞争。线程sanitizer可以检测基于pthread的应用程序和使用LLVM libc++实现的应用程序中的数据竞争。可以在llvm/lib/Transforms/Instrumentation/ThreadSanitize.cpp文件中找到实现。\par |
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122 | | -为了演示线程sanitizer的功能，我们将创建一个非常简单的生产者/消费者的应用程序。生产者线程增加一个全局变量，而消费者线程减少同一个变量。对全局变量的访问不受保护，因此这显然是一场数据竞争。在thread.c文件中保存以下源代码:\par |
| 122 | +为了演示线程sanitizer的功能，我们将创建一个简单的生产者/消费者的应用程序。生产者线程增加一个全局变量，而消费者线程减少同一个变量。对全局变量的访问不受保护，因此这显然是一场数据竞争。在thread.c文件中保存以下源代码:\par |
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124 | 124 | \begin{lstlisting}[caption={}] |
125 | 125 | #include <pthread.h> |
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151 | 151 | producer()函数只增加数据变量，而consumer()函数减少数据变量。没有实现访问保护，因此这构成了一场数据竞争。main()函数使用pthread\underline{~}create()函数启动两个线程，使用pthread\underline{~}join()函数等待线程结束，并返回数据变量的当前值。\par |
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153 | | -如果编译并运行此应用程序，则不会注意到任何错误，返回值总是0。如果执行的循环次数增加100倍，则会出现一个错误。在本例中，返回值不等于0，您将看到显示其他值。\par |
| 153 | +如果编译并运行此应用程序，则不会注意到任何错误，返回值总是0。如果执行的循环次数增加100倍，则会出现一个错误。本例中，返回值不等于0，您将看到显示其他值。\par |
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155 | 155 | 您可以使用线程sanitizer来标识数据竞争。要在启用了线程sanitizer的情况下进行编译，需要将-fsanitize=thread选项传递给Clang。使用-g选项添加调试符号可以在报告中提供行号，这很有帮助。注意，还需要链接pthread库:\par |
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194 | 194 | 报告指向源文件的第6行和第11行，其中访问全局变量。它还显示了两个名为T1和T2的线程访问了该变量，以及分别调用pthread\underline{~}create()函数的文件和行号。\par |
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196 | | -在本节中，我们学习了如何使用三种sanitizer来查找应用程序中的常见问题。地址sanitizer帮助我们识别常见的内存访问错误，例如：越界访问或在释放后使用内存。使用内存sanitizer，可以找到对未初始化内存的访问，线程sanitizer帮助我们查找数据竞争。\par |
| 196 | +本节中，我们学习了如何使用三种sanitizer来查找应用程序中的常见问题。地址sanitizer帮助我们识别常见的内存访问错误，例如：越界访问或在释放后使用内存。使用内存sanitizer，可以找到对未初始化内存的访问，线程sanitizer帮助我们查找数据竞争。\par |
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198 | 198 | 下一节中，我们将尝试通过在随机数据上运行应用程序(称为模糊测试)来触发sanitizer。\par |
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