静态检查融合：SonarQube + Clang实现C++自动审计

静态检查融合是通过结合sonarqube规则引擎与c++lang分析能力提升c++代码审计效果的方法。1. 安装sonarqube服务器并配置数据库；2. 安装sonarscanner并配置环境变量；3. 安装clang及相关开发工具；4. 安装并配置sonarqube cfamily插件；5. 创建项目并设置质量profile；6. 生成compile_commands.json编译数据库；7. 使用sonarscanner执行扫描并指定编译数据库路径；8. 查看sonarqube报告以发现缺陷和问题。若cfamily插件无法识别clang警告，可能因编译数据库不完整、clang版本不兼容、缺少编译器选项或配置错误导致。自定义规则可通过xpath规则、java插件或集成clang静态分析器实现。优化性能的方式包括增量分析、排除无关文件、增加内存、启用多线程及优化clang分析选项。该方法可显著提升代码质量并降低开发成本。

静态检查融合，简单来说，就是把SonarQube的规则引擎和Clang的强大分析能力结合起来，实现对C++代码更深入、更全面的自动审计。这样能尽早发现潜在问题，提高代码质量，减少bug数量。

解决方案

1. 环境准备：

   
   • 安装SonarQube服务器： 下载并安装SonarQube社区版或商业版。配置数据库（如MySQL、PostgreSQL）并启动SonarQube服务。
   • 安装SonarScanner： 下载SonarScanner，并配置环境变量，使其能够连接到SonarQube服务器。
   • 安装Clang： 确保系统中已安装Clang编译器和相关的开发工具包。
   • 安装SonarQube CFamily插件： 在SonarQube管理界面中，安装C/C++/Objective-C (CFamily)插件。这个插件提供了C++代码分析的基本支持。

2. 配置SonarQube：

   • 创建SonarQube项目： 在SonarQube服务器上创建一个新的项目，并指定项目名称、Key等信息。
   • 配置质量profile： 根据项目需求，配置C++的质量profile。SonarQube默认提供了一些质量profile，也可以自定义规则。
   • 集成Clang的诊断信息： 这一步是关键。我们需要让Clang的静态分析结果能够被SonarQube识别和利用。 这通常涉及到将Clang的输出转换成SonarQube能够理解的格式（例如，使用编译数据库compile_commands.json）。
   • 生成编译数据库 (compile_commands.json): 使用CMake或者Bear等工具生成compile_commands.json文件。这个文件包含了每个C++源文件的编译命令，Clang可以利用这些信息进行更精确的静态分析。

3. 执行静态分析：

   • 运行SonarScanner： 使用SonarScanner扫描C++代码，并指定编译数据库的路径。例如：

     sonar-scanner \
       -Dsonar.projectKey=my-cpp-project \
       -Dsonar.sources=. \
       -Dsonar.cfamily.build-wrapper.output=. \
       -Dsonar.cfamily.compile-commands=compile_commands.json

     sonar.projectKey：你的SonarQube项目Key。 sonar.sources：源代码的根目录。 sonar.cfamily.build-wrapper.output：Build wrapper的输出目录（如果使用了build-wrapper）。 sonar.cfamily.compile-commands：编译数据库的路径。

   • 查看SonarQube报告： 扫描完成后，SonarQube会生成详细的代码质量报告，包括Clang发现的缺陷、代码规范问题、安全漏洞等。

为什么我的SonarQube CFamily插件识别不了Clang的警告？

这很常见。SonarQube的CFamily插件需要正确配置才能解析Clang的诊断信息。 主要问题可能在于：

• 编译数据库不完整或不正确： 确保compile_commands.json包含了所有C++源文件的编译命令，并且路径是正确的。 一个常见的错误是忘记更新编译数据库，或者数据库中的路径与实际源代码路径不匹配。
• Clang版本不兼容： 某些SonarQube CFamily插件版本可能与特定版本的Clang不兼容。 尝试更新插件或Clang版本。
• 缺少必要的编译器选项： 确保在编译时使用了-Wall、-Wextra等选项，以启用更多的Clang警告。
• SonarQube配置错误： 检查SonarQube的sonar-project.properties文件或通过Web界面配置的属性，确保sonar.cfamily.compile-commands指向正确的compile_commands.json文件。 如果使用了build-wrapper，还要确保正确配置了sonar.cfamily.build-wrapper.output。

如何自定义SonarQube C++规则？

SonarQube允许自定义C++规则，这对于强制执行特定的编码规范或检测项目特定的缺陷非常有用。

1. 使用XPath规则： SonarQube支持使用XPath查询AST（抽象语法树）来定义规则。 你需要了解C++的AST结构，并编写相应的XPath表达式来匹配特定的代码模式。 这需要一定的专业知识，但非常灵活。
2. 使用Java插件： 可以编写一个Java插件来扩展SonarQube的功能，包括自定义规则。 这种方法更加复杂，但可以实现更高级的分析和检测。
3. 利用现有的Clang静态分析器： Clang本身就有很多静态分析器，可以通过配置Clang的分析器选项，并将Clang的输出集成到SonarQube中。 例如，可以使用Clang的Tidy工具进行代码风格检查。

如何优化SonarQube C++扫描的性能？

C++代码的静态分析通常比较耗时。 以下是一些优化SonarQube C++扫描性能的技巧：

• 增量分析： 只分析修改过的文件。 SonarQube支持增量分析，可以显著减少扫描时间。
• 排除不必要的文件： 排除测试代码、第三方库等不需要分析的文件。 可以使用sonar.exclusions属性来排除文件。
• 增加SonarScanner的内存： SonarScanner默认分配的内存可能不足以处理大型C++项目。 可以通过设置SONAR_SCANNER_OPTS环境变量来增加内存。例如：export SONAR_SCANNER_OPTS="-Xmx2048m"。
• 使用多线程： 某些SonarQube插件支持多线程分析。 可以通过配置相应的属性来启用多线程。
• 优化Clang的分析选项： 某些Clang分析器可能比较耗时。 可以根据项目需求，选择合适的分析器，并调整分析器的参数。

总的来说，将SonarQube和Clang融合起来进行C++静态检查，需要一定的配置和调试，但带来的好处是显而易见的。 通过尽早发现和修复代码缺陷，可以提高软件质量，降低开发成本。

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