CERT C入門(1) Rule 01. Preprocessor (PRE)

# CERT C
CERT Cを道具としてうまく使いこなせるようになるまでの道を記述します。

CERT C
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/SEI+CERT+C+Coding+Standard
は、Security用のC言語コーディング標準です。
MISRA Cなどのコーディング標準、道具類、規格類をまとめて、実践的に対応しています。

CERT Cは、頻繁に構造が変わることがあリます。ここに記載したURLは、2018年3月22日（水）現在のものです。URLが繋がらなければ、見出しの文字で検索してください。

現在、１７分類です。QiitaのURLは現在作業しているものdす。

Rule 01. Preprocessor (PRE)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8d2cb4158ed53d5a0a28
Rule 02. Declarations and Initialization (DCL)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8db2bf294bb66344d6df
Rule 03. Expressions (EXP)
Rule 04. Integers (INT)
Rule 05. Floating Point (FLP)
Rule 06. Arrays (ARR)
Rule 07. Characters and Strings (STR)
Rule 08. Memory Management (MEM)
Rule 09. Input Output (FIO)
Rule 10. Environment (ENV)
Rule 11. Signals (SIG)
Rule 12. Error Handling (ERR)
Rule 13. Application Programming Interfaces (API)
Rule 14. Concurrency (CON)
Rule 48. Miscellaneous (MSC)
Rule 50. POSIX (POS)
Rule 51. Microsoft Windows (WIN)

 人生で影響を受けた本100冊。 

https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/16af53acbb147a94172e

# CERT Cの利点
## 随時変更
最新の課題へ対応するように随時変更している。

## コード
コンパイル可能そうなコードの断片を示している。

## 各種コーディング標準
関係を示している。

## 道具類
対応状況を示している。
CodeSonar
LDRA tool suite
Polyspace Bug Finder
... 規則によって対応できる道具の違いを示している。

## 文献
ISO/IEC 10646-2003
ISO/IEC 9899:2011
始め各種。

# 課題
## 構造の変化
Webで随時変更しており、時々構造を変更している。
どう追従するのがよいか思案中

## コンパイル・実行による確認。
出力可能なコードになっておらず動作による確認のための作業が必要な場合がある。

## 参考文献のリンク切れ
重要度が低いと考えられているか、参考文献がリンク切れになっていたことがある。
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/AA.+Bibliography

2015年の時点のリンクの張りなおしは小川清が担当。

# Rule 01. Preprocessor (PRE)
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/pages/viewpage.action?pageId=87152276

## PRE30-C. Do not create a universal character name through concatenation
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/PRE30-C.+Do+not+create+a+universal+character+name+through+concatenation

# コンパイル
## コンパイラ
### LLVM

```shell
$ cc -v
Apple LLVM version 9.0.0 (clang-900.0.39.2)
Target: x86_64-apple-darwin17.4.0
Thread model: posix
InstalledDir: /Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/bin
```

### gcc6

```shell
$ gcc-6 --version
gcc-6 (Homebrew GCC 6.4.0_1) 6.4.0
Copyright (C) 2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
```

# Rule 01. Preprocessor (PRE)
## PRE30-C Do not create a universal character name through concatenation
funcをmainに変更。実行するため。

### pre30非適合例

```c:pre30n.c
#define assign(uc1, uc2, val) uc1##uc2 = val
 
int main(void) {
  int \u0401;
  /* ... */
  assign(\u04, 01, 4);
  /* ... */
  return \u0401;
}
```

```shell
$ cc pre30n.c 
noncompliant.c:3:1: warning: return type of 'main' is not 'int'
      [-Wmain-return-type]
void main(void) {
^
noncompliant.c:3:1: note: change return type to 'int'
void main(void) {
^~~~
int
noncompliant.c:6:10: warning: incomplete universal character name; treating as
      '\' followed by identifier [-Wunicode]
  assign(\u04, 01, 4);
         ^
noncompliant.c:6:10: error: expected expression
2 warnings and 1 error generated.
```
$記号は入力促進記号(prompt)です。＄の文字を入れる必要はありません。
main関数の引数、戻り値を調整。

```pre30n.c
#include <stdio.h>
#define assign(uc1, uc2, val) uc1##uc2 = val
 
int main(int argc, char** argv) {
  int \u0401;
  /* ... */
  assign(\u04, 01, 4);
  /* ... */
  printf("%d \n",\u401);
  return argc;
}
```

```shell
./cert.sh pre30n
clang pre30n.c
pre30n.c:7:10: warning: incomplete universal character name; treating as '\' followed by identifier [-Wunicode]
  assign(\u04, 01, 4);
         ^
pre30n.c:7:10: error: expected expression
pre30n.c:9:18: warning: incomplete universal character name; treating as '\' followed by identifier [-Wunicode]
  printf("%d \n",\u401);
                 ^
pre30n.c:9:18: error: expected expression
2 warnings and 2 errors generated.
./cert.sh: line 4: ./pre30nl: No such file or directory
gcc-6 pre30n.c
pre30n.c: In function 'main':
pre30n.c:7:10: error: stray '\' in program
   assign(\u04, 01, 4);
          ^
pre30n.c:2:31: note: in definition of macro 'assign'
 #define assign(uc1, uc2, val) uc1##uc2 = val
                               ^~~
pre30n.c:7:11: error: 'u0401' undeclared (first use in this function)
   assign(\u04, 01, 4);
           ^
pre30n.c:2:31: note: in definition of macro 'assign'
 #define assign(uc1, uc2, val) uc1##uc2 = val
                               ^~~
pre30n.c:7:11: note: each undeclared identifier is reported only once for each function it appears in
   assign(\u04, 01, 4);
           ^
pre30n.c:2:31: note: in definition of macro 'assign'
 #define assign(uc1, uc2, val) uc1##uc2 = val
                               ^~~
pre30n.c:9:18: error: stray '\' in program
   printf("%d \n",\u401);
                  ^
pre30n.c:9:19: error: 'u401' undeclared (first use in this function)
   printf("%d \n",\u401);
                   ^~~~
```

### pre30適合例

```c:pre30c.c
#define assign(ucn, val) ucn = val 

void main(void) { 
  int \u0401; 
   /* ... */ 
  assign(\u0401, 4); 
   /* ... */ 
} 
```

```shell
$ cc pre30c.c
compliant.c:3:1: note: change return type to 'int'
void main(void) { 
^~~~
int
1 warning generated.
```
main関数の引数、戻り値を調整。

```pre30c.c
#include <stdio.h>
#define assign(ucn, val) ucn = val 

int main(int argc, char **argv) { 
  int \u0401; 
   /* ... */ 
  assign(\u0401, 4); 
   /* ... */ 
  printf("%d \n", \u0401);
  return argc;
}
```

```shell-session
./cert.sh pre30c
clang pre30c.c
4 
gcc-6 pre30c.c
4 
```

## PRE31-C. Avoid side effects in arguments to unsafe macros
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/PRE31-C.+Avoid+side+effects+in+arguments+to+unsafe+macros

```pre31n.c
#include <stdio.h>
#define ABS(x) (((x) < 0) ? -(x) : (x))
  
int main(int n, char** argv) {
  /* Validate that n is within the desired range */
  int m = ABS(++n);
  /* ... */
  printf("%d %d\n", m,n);
  return n;
}
```

```shell
$ cc pre31n.c
$./a.out
3 3
$ rm a.out
$ gcc-6 pre31n.c
$./a.out
3 3
```

### pre31適合例

```pre31c.c
#include <stdio.h>
#define ABS(x) (((x) < 0) ? -(x) : (x))
  
int main(int n, char** argv) {
  /* Validate that n is within the desired range */
  int m = ABS(++n);
  /* ... */
  printf("%d %d\n", m,n);
  return n;
}
```

```shell
$ ./cert.sh pre31c
clang pre31c.c
2 2
gcc-6 pre31c.c
2 2
```

### pre31適合例2

```pre31c2.c
#include <stdio.h>
#include <complex.h>
#include <math.h>
  
static inline int iabs(int x) {
  return (((x) < 0) ? -(x) : (x));
}
  
void func(int n) {
  /* Validate that n is within the desired range */
 
  int m = iabs(++n);
  printf("%d \n",m);
  /* ... */
}

int main(int argc, char** argv){
  func(argc);
  return argc;
}
```

```shell
$ ./cert.sh pre31c2
clang pre31c2.c
2 
gcc-6 pre31c2.c
2 
$ ./cert.sh pre31c2 new
clang pre31c2.c
3 
gcc-6 pre31c2.c
3 
```

### pre31適合例3

```pre31c3.c
#include <stdio.h>
#include <complex.h>
#include <math.h>
  
static inline long long llabs(long long v) {
  return v < 0 ? -v : v;
}
static inline long labs(long v) {
  return v < 0 ? -v : v;
}
static inline int iabs(int v) {
  return v < 0 ? -v : v;
}
static inline int sabs(short v) {
  return v < 0 ? -v : v;
}
static inline int scabs(signed char v) {
  return v < 0 ? -v : v;
}
  
#define ABS(v)  _Generic(v, signed char : scabs, \
                            short : sabs, \
                            int : iabs, \
                            long : labs, \
                            long long : llabs, \
                            float : fabsf, \
                            double : fabs, \
                            long double : fabsl, \
                            double complex : cabs, \
                            float complex : cabsf, \
                            long double complex : cabsl)(v)
  
void func(int n) {
  /* Validate that n is within the desired range */
  int m = ABS(++n);
  /* ... */
  printf("%d \n",m);
  /* ... */
}

int main(int argc, char** argv){
  func(argc);
  return argc;
}
```

```shell
./cert.sh pre31c3
clang pre31c3.c
2 
gcc-6 pre31c3.c
2 
```

### pre31適合例4

```pre31c4.c
#include <stdio.h>

#include <complex.h>
#include <math.h>
  
#define ABS(x) __extension__ ({ __typeof (x) tmp = x; \
                    tmp < 0 ? -tmp : tmp; }) 
  
void func(int n) {
  /* Validate that n is within the desired range */
  int m = ABS(++n);
  /* ... */
  printf("%d \n",m);
  /* ... */
}

int main(int argc, char** argv){
  func(argc);
  return argc;
}
```

```shell
$ ./cert.sh pre31c4
clang pre31c4.c
2 
gcc-6 pre31c4.c
2 
```

### pre31非適合例2

```pre31n2.c
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stddef.h>
   
void process(size_t index) {
  assert(index++ > 0); /* Side effect */
  /* ... */
  printf("%d\n", index);
}
  
int main(int n, char** argv) {
  process(sizeof(argv));  
  /* ... */
  return n;
} 
```

```shell
./cert.sh pre31n2
clang pre31n2.c
pre31n2.c:8:18: warning: format specifies type 'int' but the argument has type 'size_t' (aka 'unsigned long') [-Wformat]
  printf("%d\n", index);
          ~~     ^~~~~
          %zu
1 warning generated.
9
gcc-6 pre31n2.c
9
```
本題とは関係ないがllvm/clangとgccで、既定値で警告を出す、出さないの違い。

### pre31適合例5

```pre31c5.c
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <stddef.h>
   
void process(size_t index) {
  assert(index > 0); /* No side effect */
  ++index;
  /* ... */
  printf("%d\n", (int)index);
}
  
int main(int n, char** argv) {
  process(sizeof(argv));  
  /* ... */
  return n;
} 
```
警告が出ないようにcast。

```shell
$ ./cert.sh pre31c5
clang pre31c5.c
9
gcc-6 pre31c5.c
9
```

##PRE32-C. Do not use preprocessor directives in invocations of function-like macros
https://wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/c/PRE32-C.+Do+not+use+preprocessor+directives+in+invocations+of+function-like+macros

### pre32非適合例

```pre32n.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void func(const char *src) {
  /* Validate the source string; calculate size */
  char *dest;
  /* malloc() destination string */
  memcpy(dest, src,
    #ifdef PLATFORM1
      12
    #else
      24
    #endif
  );
  /* ... */
}
  
int main(int n, char** argv) {
 
  func(argv[1] );

  printf("%s \n",argv[1]);
  return n;
} 
```
mallocしていない。コンパイルして実行すると。

```shell
./cert.sh pre32n hello
clang pre32n.c
./cert.sh: line 4: 86208 Bus error: 10           ./$1l $2
gcc-6 pre32n.c
./cert.sh: line 7: 86217 Segmentation fault: 11  ./$1g $2
```
LLVM/clangとgccとでエラーになる行数が違うところに注目。
実行エラーにならないように書き換え。

```pre32n.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
void func(const char *src) {
  /* Validate the source string; calculate size */
  char *dest[24];
  /* malloc() destination string */
  memcpy(dest, src,
    #ifdef PLATFORM1
      12
    #else
      24
    #endif
  );
  /* ... */
}

int main(int n, char** argv) {

  func(argv[1] );

  printf("%s \n",argv[1]);
  return n;
}
```
実行

```shell
./cert.sh pre32n helloworld20180322wednesday
clang pre32n.c
helloworld20180322wednesday 
gcc-6 pre32n.c
helloworld20180322wednesday 
```

なお、shellは下記のように第二引数を渡す書き換え

```cert.sh
#!/bin/sh
echo "clang $1.c"
cc $1.c -o $1l
./$1l $2
echo "gcc-6 $1.c"
gcc-6 $1.c -o $1g
./$1g $2
```

## pre32適合例

```pre32c.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
void func(const char *src) {
  /* Validate the source string; calculate size */
  char *dest;
  /* malloc() destination string */ 
  #ifdef PLATFORM1
    memcpy(dest, src, 12);
  #else
    memcpy(dest, src, 24);
  #endif
  /* ... */
}
  
int  main(int n, char ** argv) {
  
  func(argv[1]);

  printf("%s\n", argv[1]);
  return n;
}
```
同様に実行時エラー。下記のように書き換え。


```pre32c.c
#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
void func(const char *src) {
  /* Validate the source string; calculate size */
  char dest[24];
  /* malloc() destination string */ 
  #ifdef PLATFORM1
    memcpy(dest, src, 12);
  #else
    memcpy(dest, src, 24);
  #endif
  /* ... */
}
  
int  main(int n, char ** argv) {
  
  func(argv[1]);

  printf("%s\n", argv[1]);
  return n;
}
```

```shell
./cert.sh pre32c helloworld20180322wednesday
clang pre32c.c
helloworld20180322wednesday
gcc-6 pre32c.c
helloworld20180322wednesday
```


これらの処理の自動化は
コンパイル用shell script
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/74220c0577a512c2d7da


<この項は書きかけです。順次追記します。>
This article is not completed. I will add some words and/or centences in order.
Este artículo no está completo. Agregaré algunas palabras en orden.

## 知人資料
' @kazuo_reve 私が効果を確認した「小川メソッド」
https://qiita.com/kazuo_reve/items/a3ea1d9171deeccc04da

' @kazuo_reve 新人の方によく展開している有益な情報
https://qiita.com/kazuo_reve/items/d1a3f0ee48e24bba38f1

' @kazuo_reve Vモデルについて勘違いしていたと思ったこと
https://qiita.com/kazuo_reve/items/46fddb094563bd9b2e1e

## 自己記事一覧
Qiitaで逆リンクを表示しなくなったような気がする。時々、スマフォで表示するとあらわることがあり、完全に削除したのではなさそう。2024年４月以降、せっせとリンクリストを作り、統計を取って確率を説明しようとしている。2025年２月末を目標にしていた。

一覧の一覧( The directory of directories of mine.) Qiita(100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7eb0e006543886138f39

views 20,000越え自己記事一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/58e8bd6450957cdecd81

Views１万越え、もうすぐ１万記事一覧 最近いいねをいただいた216記事
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d2b805717a92459ce853

仮説（0）一覧（目標100現在40）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f000506fe1837b3590df

Qiita(0)Qiita関連記事一覧（自分）
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/58db5fbf036b28e9dfa6

Error一覧 error(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/48b6cbc8d68eae2c42b8

C++ Support(0)　
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/8720d26f762369a80514

Coding(0) Rules, C, Secure, MISRA and so on
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/400725644a8a0e90fbb0

Ethernet 記事一覧　Ethernet(0)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/88d35e99f74aefc98794

Wireshark 一覧 wireshark(0)、Ethernet(48) 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/fbed841f61875c4731d0

線網（Wi-Fi）空中線(antenna)(0) 記事一覧(118/300目標)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5e5464ac2b24bd4cd001

なぜdockerで機械学習するか 書籍・ソース一覧作成中 (目標100)
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/ddd12477544bf5ba85e2

プログラムちょい替え（0）一覧:4件
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/296d87ef4bfd516bc394

言語処理100本ノックをdockerで。python覚えるのに最適。:10+12
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7e7eb7c543e0c18438c4

Python(0)記事をまとめたい。
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/088c57d70ab6904ebb53

安全（0）安全工学シンポジウムに向けて: 21
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/c5d78f3def8195cb2409

プログラマによる、プログラマのための、統計(0)と確率のプログラミングとその後
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6e9897eb641268766909

転職(0)一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f77520d378d33451d6fe

技術士(0)一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/ce4ccf4eb9c5600b89ea

Reserchmap(0) 一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/506c79e562f406c4257e

物理記事　上位100
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/66e90fe31fbe3facc6ff

量子(0) 計算機, 量子力学 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1cd954cb0eed92879fd4

数学関連記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d8dadb49a6397e854c6d

coq(0) 一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/d22f9995cf2173bc3b13

統計(0)一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/80d3b221807e53e88aba

図(0) state, sequence and timing. UML and お絵描き 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/60440a882146aeee9e8f

色(0) 記事100書く切り口 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/22331c0335ed34326b9b

品質一覧 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/2b99b8e9db6d94b2e971

言語・文学記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/42d58d5ef7fb53c407d6

医工連携関連記事一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/6ab51c12ba51bc260a82

水の資料集(0)　方針と成果
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f5dbb30087ea732b52aa

自動車　記事　１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/f7f0b9ab36569ad409c5

通信記事１００
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/1d67de5e1cd207b05ef7

日本語（０）一欄
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7498dcfa3a9ba7fd1e68

英語(0) 一覧
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/680e3f5cbf9430486c7d

音楽　一覧(0) 
https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/b6e5f42bbfe3bbe40f5d

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鉄道（０）鉄道のシステム考察はてっちゃんがてつだってくれる
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Este artículo es una impresión personal basada en mi experiencia personal. No tiene nada que ver con la organización o empresa a la que pertenezco actualmente.
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ver. 0.01 初稿 　20180321
ver. 0.02 ありがとう追記　20230513
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