Program Analysis

Programmanalysen sind ein fundamentales Werkzeug der Softwareentwicklung und treten in vielfältiger Form in der Praxis auf. Man kann dabei grob drei Einsatzgebiete von Programmanalysen unterscheiden:

1. Zum Bug Finding verwendet man Analysen, die Fehlerquellen in einem Program auffinden bzw. die Abstinenz solcher Fehler validieren. Zum Beispiel: type checking, bounds checking, information flow.
2. Für Compiler Optimierungen verwendet man Analysen, die Eigenschaften eines Programms berechnen, welche Optimierungen ermöglichen. Zum Beispiel: reaching definitions, constant propagation.
3. Für Editor Support verwendet man Analysen, die Informationen über ein Programm ableiten um damit Tools zu speisen, die Entwickler beim Programmieren unterstützen. Zum Beispiel: Code completion, Refactorings.

Die Entwurfsmöglichkeiten für Programmanalysen sind entsprechend vielfältig und es haben sich verschiedene Analysetechniken etablieren können. Das Ziel der Veranstaltung “Programmanalysen” ist das Studierende die Grundlagen des Entwurfs von Programmanalysen erlernen, für ein gegebenes Einsatzgebiet geeignete Analysetechniken auswählen können, und einfache Programmanalysen selbst entwickeln und bewerten können. Dazu werden wir eine Auswahl der folgenden Themen besprechen:

• Code smells
• Dynamische Analysen
• Statische Typsysteme
• Kontrolflussgraphen and Datenflussanalysen
• Abstrakte Interpretation
• Soundness, Recall und Precision