組み込みソフトウェア・バグの分類学，その傾向と対策 ――ツールを利用してバグ対策の手間を軽減
組み込みソフトウェアを開発していると，さまざまなタイプのバグに悩まされる．ここではバグの原因の典型例であるメモリ・リーク，バッファ・オーバラン，NULLポインタ参照，未初期化変数について，その症状と対策を説明する．また，静的解析ツールを用いてこれらのバグを検出した例も紹介する．最近では，ソース・コード・レビューの前のチェックに各種の静的解析ツールを利用する例が増えている． （編集部）
本稿では，いくつかの代表的なプログラム・バグを取り上げて，その欠陥を引き起こす原因やその対応策，レビュー時のポイントを解説します．
また，最近では，「実機動作テスト前の早い段階に，静的な注1解析手法を用いてソース・コードの品質を確保する」という考え方が注目を集めています．
注1：一般に，作成したコードを実行して検査する手法を"動的（dynamic）"，コードを実行せずに検査する手法を"静的（static）"と分類する．
静的な解析手法として，以下の三つの方法が知られています．
- コーディング規約の適用――過去に発生した不具合や注意点を元に，ルールや規約として整理されたものに従ってコーディングを行うことで，ソース・コードの品質を確保する
- ソース・コード・レビューの実施――対象とするソース・コードに対して，その作成者やそれ以外の第三者が，仕様書や品質特性，コーディング規約の観点などから，コードの書き方に問題がないか，効率的に記述できているか，などをチェックする
- 静的解析ツールの利用――ソース・コード・レビューを行う前などに，ツールを使用して機械的にコードをチェックする
静的解析ツールには，コーディング・ルール・チェッカやバグ検出ツール，レビュー支援ツールなどがあります．ここではバグ検出ツールに分類される米国GrammaTech社の「CodeSonar」を利用します．コーディング・ルール・チェッカは原理的に，ファイル間をまたがる動的エラーについて，文脈を正確に理解して検出することが苦手とされています．これに対してCodeSonarのようなバグ検出ツールは，ソース・コードをビルドする際の情報を取得し，それを元にデータフロー解析を行うので，ファイル間をまたがる動的エラーを検出できるという特徴があります．また，トレース結果を図1のような形で出力し，ソース・コード・レビューの検討材料を提供します．図1の赤色部分はバグに至るまでの実行パスを，緑色部分はバグの原因を，そして黄色部分はバグの発生箇所を示しています．
図1 単純なNULLポインタ参照の検出例※ 図をクリックすると拡大できます
