软件学报

北大核心,INSPEC,JST,Pж(AJ),EI

国内刊号:11-2560/TP

国际刊号:1000-9825

软件学报杂志2026年第9期:一种基于按需切片计算的并行化程序分析框架

发布日期:

作者:李俊锋,苑旭东,魏晨雨,厉剑豪,张迎周

单位:李俊锋,南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院, 江苏 南京 21002311,苑旭东,南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院, 江苏 南京 21002302,魏晨雨,南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院, 江苏 南京 21002303,厉剑豪,南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院, 江苏 南京 21002304,张迎周,南京邮电大学 计算机学院、软件学院、网络空间安全学院, 江苏 南京 21002305

关键词:程序分析;程序切片;程序分析框架

传统程序分析方法在处理大规模软件时,常需显式构建依赖图(如系统依赖图、程序依赖图),因程序实体与依赖关系数量随规模呈指数级增长而面临”构图困难”与冗余计算的性能瓶颈.为应对此挑战,本文提出一种基于按需切片计算的并行化程序分析框架.该框架融合了符号化切片与高阶函数摘要技术,其核心思想是:(1)通过将函数调用的影响抽象为可复用的高阶函数式摘要,通过动态函数求值替代显式依赖图存储与遍历,从根本上规避了构图瓶颈;(2)设计了一种针对高阶函数摘要的按需实例化机制,基于用户指定的切片准则(如关键变量),动态地、惰性地实例化摘要,仅计算与分析目标直接相关的依赖,从而大幅削减了计算冗余.该框架通过子分析摘要的独立性和惰性实例化特性,实现了任务的细粒度划分,展现出良好的并行潜力.实验结果表明,该框架下的按需切片计算较符号化切片工具(Sympas)在分析时间上减少了65.3%,内存峰值下降了68.2%;其并行化版本(6线程)时间进一步减少93.8%,并行效率接近90%.为验证该框架在大型程序分析中的实用性与有效性,将该框架应用于访问越界缺陷检测,成功识别了132个真阳性实例,为解决大规模软件分析的性能瓶颈提供了新的形式化解决思路.

来源:2026年第9期

《软件学报》期刊编辑部

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