CBFT(C++/CBugFindingTool)的设计与实现的开题报告一、选题背景C++和C语言是现在常见的编程语言，也因其高效和灵活性广泛运用于操作系统、嵌入式系统、游戏开发等领域。但是，这两种语言在内存管理、指针操作等方面也容易出现一些问题，例如内存泄漏、空指针异常等。这些问题在程序运行时会导致一系列严重的后果，如程序崩溃、数据损坏等。因此，在开发C++/C语言的项目时，需要一种静态分析工具来检测潜在的错误，提高代码质量和安全性。二、课题研究目的本课题旨在设计和实现一种C++/C语言BugFindingTool(CBFT)，用于静态分析源代码，发现潜在的错误。CBFT将支持常见的C++/C语言特性和概念，包括指针、数组、内存动态分配和释放等，并可以针对用户自定义规则进行检查。CBFT将作为一种辅助工具，帮助程序员在项目开发阶段发现和纠正错误，避免在程序运行时发生未知错误。三、主要研究内容1.CBFT的设计(1)需求分析：通过需求调研和分析，明确CBFT应具备的功能、性能和可用性等要求。(2)架构设计：基于需求分析，设计CBFT的整体架构，包括前端解析器、中间表示(IR)、规则检查器、输出器等组件。(3)数据结构设计：设计数据结构用于表示C++/C语言的变量、函数、语句、表达式等元素，并提供常规操作方法和遍历方法。2.CBFT的实现(1)前端解析器：实现对源代码的分析和解析，生成IR。(2)IR：设计并实现IR用于表示C++/C语言的源代码，同时提供遍历、修改和生成源代码的方法。(3)规则检查器：设计并实现规则检查器，用于针对用户自定义的或内置的规则检查源代码中的潜在错误。(4)输出器：将CBFT的运行结果输出为适当的报告，方便程序员定位问题和修复。四、预期研究成果本课题将开发一种CBFT，用于C++/C语言的BugFinding，可识别和输出潜在错误，提高程序开发的质量和安全性。五、研究计划(1)第一阶段(2周)：需求分析和整体架构设计。(2)第二阶段(4周)：前端解析器和IR的设计和实现。(3)第三阶段(4周)：规则检查器和输出器的设计和实现。(4)第四阶段(2周)：整体测试和性能优化。(5)第五阶段(2周)：撰写论文和PPT，准备答辩。