静的解析ツール

静的解析ツール（英語：static analysis）とは、ソースコードを食わせると、バグの原因になりそうな箇所を指摘してくれるソフトウェアの総称である。

概要

静的解析を用いると、わざわざデバッガーを雇い、人力でプログラムを実行してデバッグをせずとも、人為的なコーディング時のバグによりエラーになるであろう箇所を見つけ出してくれる。

たとえば「ある関数の引数は0から100の値をとる仕様」だとすると、それを呼び出す側でそれ以外になる例外パターンは無いか、などを芋づる式に調べてくれ、例外パターンがあるとバグとして報告してくれる。

なんとも夢のような技術であるが「契約による設計」に対応しているプログラミング言語でソースコードがきちんと記述されていれば凄い高い精度を叩き出すが、その他大勢の一般的なプログラミング言語では期待はずれな残念な結果しか得られないことが多い。

2024年頃から人工知能を使うことでクソみたいなソースコードでも解析できるものが登場してきた。

主な製品

契約による設計に対応しているプログラミング言語の多くはコンパイラの機能のひとつとして実装していることが多い。 コンパイラに機能として付いているものとしてはD言語が有名である。

C#などの.NET系では共通中間言語（中間コード）を食わせるツールで対応している。 Visual Studioのお高いエディションがこれに対応しており、静的解析はビルドの過程で勝手に実行されるのでコンパイラの機能として提供されるものとの違いは特に感じないと思われる。静的解析を有効にすると、ビルドが激遅になるうえに、C#でちょろっと書いたhello worldすらエラーでまくりで焦ること請け合いである。

例

静的解析がコンパイラに標準搭載されているD言語の記述例。 関数square_rootを呼び出してる箇所で引数xが0未満になる可能性のあるところはすべてコンパイルエラーとなる。

long square_root(long x)
in 
{//事前条件
    assert(0 <= x);
}
out (result) 
{//事後条件
    assert((result * result) <= x && x < (result+1) * (result+1));
}
body 
{//関数本体
    return cast(long)std.math.sqrt(cast(real)x);
}

関連項目

• 契約による設計
• コンパイラ