MISRA C++ 2023指南：您需要了解的一切

MISRA C++ 2023可以帮助使用现代C++语言的组织开发安全关键型软件。使用新的MISRA标准，开发人员可以通过确保和记录其软件应用程序的MISRA合规性，满足IEC 6108或ISO 26262等功能安全标准给出的静态分析要求。

什么是MISRA C++2023?

以便使用C++17进行安全可靠的编程。这份已发布的文档是MISRA C++ 2023。

MISRA C++是一套编码指南，定义了在关键系统中使用的C++语言子集，以减少犯错的风险，最大限度地减少不合格程序的危险。

MISRA指南旨在确保软件的安全性和可靠性。此外，符合要求的程序可能以明确表明代码错误的方式编写，或者很可能被开发人员误解。MISRA 准则针对的就是这种情况。

MISRA C++2023指南和规则

MISRA C++ 2023指南被归类为规则或指令。规则是那些包含合规和不合规完整定义的准则。对于指令，不可能提供执行合规性检查所需的完整描述，因为这取决于特定项目背景下的设计决策。

每项准则都归类为以下几类：

• 强制性

• 要求 

• 建议                      

MISRA C++ 2023共包含179条指南、4项指令和175条规则，这些指南、指令和规则按照 C++ 标准的章节进行分组，包括以下内容：

• 基本概念

• 标准转换

• 表达式

• 语句

• 特殊成员功能

• 异常处理

其中一些规则来自AUTOSAR编码指南或旧的MISRA C++ 2008。然而，MISRA指南只关注实施，而AUTOSAR还提供了与设计、工具链基础设施或文档相关的建议。一般来说，MISRA C++ 2023以代码的语义为导向，避免错误，而不会提供太多的文体指导。

如何实现MISRA C++2023合规性

MISRA C++ 2023要求遵循MISRA合规性文件中定义的合规流程。这是MISRA C和MISRA C++标准之间共享的独立文档。最新版本于2020年发布，取代了2016年的早期版本。

MISRA合规性引入了一系列有关合规流程和报告的要求。它定义了期望作为合规性构件的特殊报告。

• 指导方针实施计划是一份文件，其中规定了将用于执行方针的所有技术手段。

• 指南重新分类计划是一份文件，描述了为特定项目引入的指南类别的所有变化。

• 指南合规性摘要是一份记录每项指南合规水平的报告。

此外，"合规性 "文件还推荐了一套完整的偏差处理流程，其中包括对偏差记录的要求、偏差许可的使用以及可接受偏差的原因列表。

拥有一套标准化的要求来宣称项目符合MISRA，有助于团队确保适当的可信度，并有能力在集成多个模块时合并合规报告，前提是对每个模块都已执行MISRA C/C++代码检查。

有些准则可以使用代码审查程序进行检查，尽管这样做会很麻烦。其他准则，特别是那些需要对整个系统进行分析的，包括需要对整套应用程序源代码执行数据和控制流分析的指南，实际上是无法手动检查的。因此，使用自动静态代码分析工具如Parasoft C/C++test是非常重要的，这些工具提供对MISRA C++ 2023的完整支持，可以根据MISRA指南分析代码并生成适当的合规性文档集。

结论

MISRA C++ 旨在提供c++语言的安全子集。这是通过对C++源代码的一些要求和限制来实现的，用来增强应用程序的安全性。

错误预防

C++标准将某些情况指定为未定义的行为，主要是为了允许编译器生成更高效的代码。编译器可以假设未定义的行为情况永远不会发生，并根据该假设执行额外的优化。这有风险，如果发生这种情况，程序的行为是不可预测的。在某些情况下，这意味着程序在运行测试时表现良好，并在生产中失败，这可能会导致整个验证过程徒劳无益。MISRA C++提供了直接或间接防止未定义行为的指南。一个示例案例是评估对象的不确定值，规则11.6.2保护该值不得在设置对象之前读取该对象的值。

代码的可维护性

依赖于实现定义行为的程序可能很难移植到另一个目标。这种行为的一个例子是sizeof(int)它会影响算术运算的行为，例如在实际运算发生之前，所有类型较窄的操作数都被提升。这最终可能会导致算术运算的不同结果，具体取决于编译目标。MISRA C++指南在其标准转换规则中防止此类问题，例如：

• 规则7.0.5积分提升和通常的算术转换不得更改操作数的签名或类型类别。

• 规则7.0.6数字类型之间的分配应是适当的。

风险管理

MISRA指南还解决了开发人员对有效C++源代码的困惑或不正确理解造成的一类潜在风险。例如，if (x = y)是完全有效的C++，但很可能是输入错误的结果，其中意外使用了赋值运算符而不是相等运算符。规则8.18.2不应使用分配运算符的结果，确保此类代码将被报告和审查其正确性。

结论

功能安全标准要求使用一套合理的编码指南和安全语言子集是有原因的。可以声称符合MISRA C++ 2023的组织增强了其现代C++应用程序的安全性。

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