test/Analysis/ptr-arith.c

   1 // RUN: %clang_cc1 -analyze -analyzer-checker=alpha.core.FixedAddr,alpha.core.PointerArithm,alpha.core.PointerSub,debug.ExprInspection -analyzer-store=region -verify -triple x86_64-apple-darwin9 %s
   2 // RUN: %clang_cc1 -analyze -analyzer-checker=alpha.core.FixedAddr,alpha.core.PointerArithm,alpha.core.PointerSub,debug.ExprInspection -analyzer-store=region -verify -triple i686-apple-darwin9 %s
   3
   4 void clang_analyzer_eval(int);
   5
   6 void f1() {
   7   int a[10];
   8   int *p = a;
   9   ++p;
  10 }
  11
  12 char* foo();
  13
  14 void f2() {
  15   char *p = foo();
  16   ++p;
  17 }
  18
  19 // This test case checks if we get the right rvalue type of a TypedViewRegion.
  20 // The ElementRegion's type depends on the array region's rvalue type. If it was
  21 // a pointer type, we would get a loc::SymbolVal for '*p'.
  22 void* memchr();
  23 static int
  24 domain_port (const char *domain_b, const char *domain_e,
  25              const char **domain_e_ptr)
  26 {
  27   int port = 0;
  28
  29   const char *p;
  30   const char *colon = memchr (domain_b, ':', domain_e - domain_b);
  31
  32   for (p = colon + 1; p < domain_e ; p++)
  33     port = 10 * port + (*p - '0');
  34   return port;
  35 }
  36
  37 void f3() {
  38   int x, y;
  39   int d = &y - &x; // expected-warning{{Subtraction of two pointers that do not point to the same memory chunk may cause incorrect result}}
  40
  41   int a[10];
  42   int *p = &a[2];
  43   int *q = &a[8];
  44   d = q-p; // no-warning
  45 }
  46
  47 void f4() {
  48   int *p;
  49   p = (int*) 0x10000; // expected-warning{{Using a fixed address is not portable because that address will probably not be valid in all environments or platforms}}
  50 }
  51
  52 void f5() {
  53   int x, y;
  54   int *p;
  55   p = &x + 1;  // expected-warning{{Pointer arithmetic done on non-array variables means reliance on memory layout, which is dangerous}}
  56
  57   int a[10];
  58   p = a + 1; // no-warning
  59 }
  60
  61 // Allow arithmetic on different symbolic regions.
  62 void f6(int *p, int *q) {
  63   int d = q - p; // no-warning
  64 }
  65
  66 void null_operand(int *a) {
  67 start:
  68   // LHS is a label, RHS is NULL
  69   clang_analyzer_eval(&&start != 0); // expected-warning{{TRUE}}
  70   clang_analyzer_eval(&&start >= 0); // expected-warning{{TRUE}}
  71   clang_analyzer_eval(&&start > 0); // expected-warning{{TRUE}}
  72   clang_analyzer_eval((&&start - 0) != 0); // expected-warning{{TRUE}}
  73
  74   // LHS is a non-symbolic value, RHS is NULL
  75   clang_analyzer_eval(&a != 0); // expected-warning{{TRUE}}
  76   clang_analyzer_eval(&a >= 0); // expected-warning{{TRUE}}
  77   clang_analyzer_eval(&a > 0); // expected-warning{{TRUE}}
  78   clang_analyzer_eval((&a - 0) != 0); // expected-warning{{TRUE}} expected-warning{{Pointer arithmetic done on non-array variables}}
  79
  80   // LHS is NULL, RHS is non-symbolic
  81   // The same code is used for labels and non-symbolic values.
  82   clang_analyzer_eval(0 != &a); // expected-warning{{TRUE}}
  83   clang_analyzer_eval(0 <= &a); // expected-warning{{TRUE}}
  84   clang_analyzer_eval(0 < &a); // expected-warning{{TRUE}}
  85
  86   // LHS is a symbolic value, RHS is NULL
  87   clang_analyzer_eval(a != 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
  88   clang_analyzer_eval(a >= 0); // expected-warning{{TRUE}}
  89   clang_analyzer_eval(a <= 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
  90   clang_analyzer_eval((a - 0) != 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
  91
  92   // LHS is NULL, RHS is a symbolic value
  93   clang_analyzer_eval(0 != a); // expected-warning{{UNKNOWN}}
  94   clang_analyzer_eval(0 <= a); // expected-warning{{TRUE}}
  95   clang_analyzer_eval(0 < a); // expected-warning{{UNKNOWN}}
  96 }
  97
  98 void const_locs() {
  99   char *a = (char*)0x1000;
 100   char *b = (char*)0x1100;
 101 start:
 102   clang_analyzer_eval(a != b); // expected-warning{{TRUE}}
 103   clang_analyzer_eval(a < b); // expected-warning{{TRUE}}
 104   clang_analyzer_eval(a <= b); // expected-warning{{TRUE}}
 105   clang_analyzer_eval((b-a) == 0x100); // expected-warning{{TRUE}}
 106
 107   clang_analyzer_eval(&&start == a); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 108   clang_analyzer_eval(a == &&start); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 109   clang_analyzer_eval(&a == (char**)a); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 110   clang_analyzer_eval((char**)a == &a); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 111 }
 112
 113 void array_matching_types() {
 114   int array[10];
 115   int *a = &array[2];
 116   int *b = &array[5];
 117
 118   clang_analyzer_eval(a != b); // expected-warning{{TRUE}}
 119   clang_analyzer_eval(a < b); // expected-warning{{TRUE}}
 120   clang_analyzer_eval(a <= b); // expected-warning{{TRUE}}
 121   clang_analyzer_eval((b-a) != 0); // expected-warning{{TRUE}}
 122 }
 123
 124 // This takes a different code path than array_matching_types()
 125 void array_different_types() {
 126   int array[10];
 127   int *a = &array[2];
 128   char *b = (char*)&array[5];
 129
 130   clang_analyzer_eval(a != b); // expected-warning{{TRUE}} expected-warning{{comparison of distinct pointer types}}
 131   clang_analyzer_eval(a < b); // expected-warning{{TRUE}} expected-warning{{comparison of distinct pointer types}}
 132   clang_analyzer_eval(a <= b); // expected-warning{{TRUE}} expected-warning{{comparison of distinct pointer types}}
 133 }
 134
 135 struct test { int x; int y; };
 136 void struct_fields() {
 137   struct test a, b;
 138
 139   clang_analyzer_eval(&a.x != &a.y); // expected-warning{{TRUE}}
 140   clang_analyzer_eval(&a.x < &a.y); // expected-warning{{TRUE}}
 141   clang_analyzer_eval(&a.x <= &a.y); // expected-warning{{TRUE}}
 142
 143   clang_analyzer_eval(&a.x != &b.x); // expected-warning{{TRUE}}
 144   clang_analyzer_eval(&a.x > &b.x); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 145   clang_analyzer_eval(&a.x >= &b.x); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 146 }
 147
 148 void mixed_region_types() {
 149   struct test s;
 150   int array[2];
 151   void *a = &array, *b = &s;
 152
 153   clang_analyzer_eval(&a != &b); // expected-warning{{TRUE}}
 154   clang_analyzer_eval(&a > &b); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 155   clang_analyzer_eval(&a >= &b); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 156 }
 157
 158 void symbolic_region(int *p) {
 159   int a;
 160
 161   clang_analyzer_eval(&a != p); // expected-warning{{TRUE}}
 162   clang_analyzer_eval(&a > p); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 163   clang_analyzer_eval(&a >= p); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 164 }
 165
 166 void PR7527 (int *p) {
 167   if (((int) p) & 1) // not crash
 168     return;
 169 }
 170
 171 void use_symbols(int *lhs, int *rhs) {
 172   clang_analyzer_eval(lhs < rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 173   if (lhs < rhs)
 174     return;
 175   clang_analyzer_eval(lhs < rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 176
 177   clang_analyzer_eval(lhs - rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 178   if ((lhs - rhs) != 5)
 179     return;
 180   clang_analyzer_eval((lhs - rhs) == 5); // expected-warning{{TRUE}}
 181 }
 182
 183 void equal_implies_zero(int *lhs, int *rhs) {
 184   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 185   if (lhs == rhs) {
 186     clang_analyzer_eval(lhs != rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 187     clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{TRUE}}
 188     return;
 189   }
 190   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 191   clang_analyzer_eval(lhs != rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 192   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{FALSE}}
 193 }
 194
 195 void zero_implies_equal(int *lhs, int *rhs) {
 196   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 197   if ((rhs - lhs) == 0) {
 198     clang_analyzer_eval(lhs != rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 199     clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 200     return;
 201   }
 202   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{FALSE}}
 203   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 204   clang_analyzer_eval(lhs != rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 205 }
 206
 207 void comparisons_imply_size(int *lhs, int *rhs) {
 208   clang_analyzer_eval(lhs <= rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 209
 210   if (lhs > rhs) {
 211     clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{FALSE}}
 212     return;
 213   }
 214
 215   clang_analyzer_eval(lhs <= rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 216   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) >= 0); // expected-warning{{TRUE}}
 217   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) > 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 218
 219   if (lhs >= rhs) {
 220     clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{TRUE}}
 221     return;
 222   }
 223
 224   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 225   clang_analyzer_eval(lhs < rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 226   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) > 0); // expected-warning{{TRUE}}
 227 }
 228
 229 void size_implies_comparison(int *lhs, int *rhs) {
 230   clang_analyzer_eval(lhs <= rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 231
 232   if ((rhs - lhs) < 0) {
 233     clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 234     return;
 235   }
 236
 237   clang_analyzer_eval(lhs <= rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 238   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) >= 0); // expected-warning{{TRUE}}
 239   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) > 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 240
 241   if ((rhs - lhs) <= 0) {
 242     clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 243     return;
 244   }
 245
 246   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 247   clang_analyzer_eval(lhs < rhs); // expected-warning{{TRUE}}
 248   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) > 0); // expected-warning{{TRUE}}
 249 }
 250
 251 //-------------------------------
 252 // False positives
 253 //-------------------------------
 254
 255 void zero_implies_reversed_equal(int *lhs, int *rhs) {
 256   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 257   if ((rhs - lhs) == 0) {
 258     // FIXME: Should be FALSE.
 259     clang_analyzer_eval(rhs != lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 260     // FIXME: Should be TRUE.
 261     clang_analyzer_eval(rhs == lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 262     return;
 263   }
 264   clang_analyzer_eval((rhs - lhs) == 0); // expected-warning{{FALSE}}
 265   // FIXME: Should be FALSE.
 266   clang_analyzer_eval(rhs == lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 267   // FIXME: Should be TRUE.
 268   clang_analyzer_eval(rhs != lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 269 }
 270
 271 void canonical_equal(int *lhs, int *rhs) {
 272   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 273   if (lhs == rhs) {
 274     // FIXME: Should be TRUE.
 275     clang_analyzer_eval(rhs == lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 276     return;
 277   }
 278   clang_analyzer_eval(lhs == rhs); // expected-warning{{FALSE}}
 279
 280   // FIXME: Should be FALSE.
 281   clang_analyzer_eval(rhs == lhs); // expected-warning{{UNKNOWN}}
 282 }
 283
 284 void compare_element_region_and_base(int *p) {
 285   int *q = p - 1;
 286   clang_analyzer_eval(p == q); // expected-warning{{FALSE}}
 287 }
 288
 289 struct Point {
 290   int x;
 291   int y;
 292 };
 293 void symbolicFieldRegion(struct Point *points, int i, int j) {
 294   clang_analyzer_eval(&points[i].x == &points[j].x);// expected-warning{{UNKNOWN}}
 295   clang_analyzer_eval(&points[i].x == &points[i].y);// expected-warning{{FALSE}}
 296   clang_analyzer_eval(&points[i].x < &points[i].y);// expected-warning{{TRUE}}
 297 }
 298