iOS代码静态分析工具选择

本文对比iOS常用的几种静态分析工具,分析优缺点,并从中选出适合当前工程的工具,本文的应用系统为macOS。

clang

xcode目前已经集成了clang了,可以直接用Xcode-》Product-》Analyze对代码进行静态分析。也可以用如下命令行实现

 cd Test
 xcodebuild analyze -project Test.xcodeproj -scheme Test -sdk iphonesimulator -configuration Debug CLANG_ANALYZER_OUTPUT=html CLANG_ANALYZER_OUTPUT_DIR="$(pwd)/clang"

clang会分析对应工程的代码,并将结果输出到clang文件夹下。
--html 生成分析结果的html文件。

  • clang的优点:
    跟xcode的集成度比较高,也支持命令行,使用方便,解析速度较快。
  • 缺点:
    检查规则较少,这个在下文会有详细介绍。

oclint

oclint也是iOS常用的代码静态分析工具,基于clang。目前包含70个规则文件,基本涵盖了clang的检验规则,并在此基础上添加了较多代码规范性规则。可以在这里:http://docs.oclint.org/en/stable/rules/index.html查看具体规则。

  • 安装
  brew tap oclint/formulae
  brew install oclint

或者直接到官网https://github.com/oclint/oclint/releases/tag/v20.11下载最新release版本解压即可。

  #设置环境变量
  cd oclint-20.11
  export PATH=$pwd/oclint/bin:$PATH
  source ~/.bash_profile
  • 分析代码
  cd Test
  xcodebuild -project Test.xcodeproj -scheme Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator clean
  xcodebuild -project Test.xcodeproj -scheme Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json 
  oclint-json-compilation-database -- -report-type html -o oclintReport.html

主要流程是通过xcodebuild编译工程,之后用xcpretty输出标准格式的json文件,最后oclint-json-compilation-database分析json文件,并以html格式输出结果。

  • oclint的优点:
    输出结果的文件整洁好看,支持自定义规则。
  • 缺点:
    解析较慢,规则太多太杂,很多都是代码硬性规范。

infer

infer是Facebook开源的代码静态分析工具,同样是基于clang,可以分析c、objC和java代码。

  • 安装
  brew install infer

或者通过源码安装,可以从https://github.com/facebook/infer/blob/master/INSTALL.md了解源码安装的详细步骤。
首先更新依赖库

  brew install autoconf automake cmake opam pkg-config sqlite gmp mpfr
  brew cask install adoptopenjdk8

之后下载infer并build,这个过程可能需要1个多小时

  # Checkout Infer
  git clone https://github.com/facebook/infer.git
  cd infer
  # Compile Infer
  ./build-infer.sh clang
  # install Infer system-wide...
  sudo make install
  # ...or, alternatively, install Infer into your PATH
  export PATH=`pwd`/infer/bin:$PATH
  • 分析代码
    infer分析代码需要区分两种情况,第一种没有使用pods、carthage等代码依赖管理工具的工程,可以直接跑下面的命令进行分析
  cd Test
  infer run -- xcodebuild -target Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator

对于使用了pods、carthage等代码依赖管理工具的工程,直接跑infer run命令会报错,需要先利用xcodebuild和xcpretty去生成标准格式的json文件,再用infer去分析它并输出结果。

  cd Test
  xcodebuild -project Test.xcodeproj -scheme Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator clean
  xcodebuild -project Test.xcodeproj -scheme Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator | xcpretty -r json-compilation-database -o compile_commands.json
  infer run --keep-going --compilation-database-escaped compile_commands.json
  infer explore --html
  • 分析过程中可能遇到的问题
  1. clang-9: error: unknown argument: '-index-store-path'
    这是因为xcode多了一个-index-store-path构建命令,而infer跟oclint都不支持这个构建命令,我们可以通过修改工程build setting中Enable index-While-Building Functionality设置为NO来避免这个问题。
    当然如果不想对工程配置做出修改,那么只需要在xcodebuild的时候设置对应参数即可。
    xcodebuild -showBuildSettings查找'-index-store-path'对应key值为COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE,xcodebuild的时候,将其置于NO,这样对工程就不会有任何影响了。
  xcodebuild -project Test.xcodeproj -scheme Test -configuration Debug -sdk iphonesimulator COMPILER_INDEX_STORE_ENABLE=NO
  1. infer生成中间文件,开始扫描时报错
    需要注意的是,infer在一些环境下解析到最后一步会报错,并且输出如下图。这个问题在infer的github上也有多人上报,但目前并未解决。但是庆幸的是,此时iner分析所需要的中间代码文件已经生成,所以只要在跑一次infer命令,即可生成最终结果。
    image.png
  • infer的优点:
    规则相对较完善,容易暴露开发工程中可能引起问题的代码。
  • 缺点:
    解析速度慢,且与oclint一样有大量代码硬性规范造成的误报。

验证Demo

为了更直观地对比几种工具的分析结果,笔者做了一个小demo列举了一些开发中常出现的不规范代码,并分别用3种方式分析对比其结果。


截屏2020-12-03 下午10.33.45.png

通过clang扫描可以扫出 未使用变量、字典或者数组插入空值、参数类型不匹配等几种情况。
通过oclint扫描可以扫出 未使用变量、参数类型不匹配以及一些命名规范类的提示。
通过infer扫描可以扫出 可选方法不安全调用、strong声明为weak、传参类型不匹配、未验空、字典或者数组插入空值等几种情况。

对比可以看出,infer在检验规则较多、定位也较为准确。所以目前笔者采用的是infer作为静态分析工具。

小记:
静态分析工具只是辅助,目前开发中大量的代码问题没法通过静态分析定位。诸如监听未移除、timer未停止、野指针、应用场景中导致的循环引用等都无法准确定位。所以开发中还是需要养成良好的开发习惯和代码规范。

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