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小型微型计算机系统2024年7月第7期
DOI:10.20009/j.cnki.21-1106/TP.2023-0036
JournalofChineseComputerSystemsVol.45No.72024
Fortran内存泄漏静态检测方法研究
罗坤，金大海，宫云战
（北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室，北京100876）
E-mailluokun55@bupt.edu.cn
摘要：内存泄漏在没有垃圾回收机制的语言中是常见的问题,虽然Fortran95引入ALLOCATABLE数组解决了部分泄漏问
题，但是通过指针申请内存资源仍然会造成泄漏，现有研究对Fortran内存泄漏的检测流程适配度不高且面向Fortran内存状态
分析的效率和精确度上仍存在优化空间.针对这一问题，本文提出了一种面向Fortran指针引发的内存泄漏静态检测方法.首先
引入指针引用控制流图（PR-CFG,PointerReference-ControlFlowGraph）来精简程序模型，并符号化程序节点的内存状态信息，
依据数据流生成路径敏感的符号化函数摘要作用于过程间分析，最终通过PR-CFG节点上由抽象内存状态计算得到的内存状
态集进行故障模式状态机的状态转化来实现内存泄漏的检测.实验表明，本方法提高了Fortran指针引发内存泄漏的检测精度
和效率，降低了检测的误报率，
关键词：Fortran指针；内存泄漏检测;PR-CFG;符号化函数摘要；抽象内存状态计算
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1000-1220(2024)07-1778-09
ResearchonStaticDetectionMethodofFortranMemoryLeak
LUOKun,JINDahai,GONGYunzhan
(StateKeyLaboratoryofNetworkingandSwitchingTechnology,BejingUniversityofPostsandTelecommunication,Bejing100876,China)
Abstract:Memoryleakisacommonprobleminlanguageswithoutgarbagecollectionmechanisms.AlthoughFortran95introduced
ALLOCATABLEarraystosolvesomeoftheleaks,applyingformemoryresourcesthroughpointerswillstillcauseleaks.Existingre-
searchisnotwelladaptedtothedetectionprocessofFortranmemoryleaks,andthereisstillroomforoptimizationintermsofeffi-
ciencyandaccuracyofFortranmemorystateanalysis.Tosolvethisproblem,thispaperproposesastaticdetectionmethodformemory
leakscausedbypointersinFortranprograms.Firstly,thePointerReference-ControlFlowGraph(PR-CFG)isintroducedtosimplify
theprogrammodel,andsymbolizethememorystateinformationofprogramnodes,andgenerateapath-sensitivesymbolicfunction
summarybasedonthedataflowforinter-proceduralanalysis,andperforms
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