L'importanza dell'analisi statica in Rust

Rust è rinomato per il suo potente sistema di controllo dei tipi, che fornisce una molte garanzie di sicurezza e correttezza del codice. Tuttavia, nonostante la potenza del type checker di Rust, ci sono diverse situazioni in cui l'analisi statica continua a giocare un ruolo cruciale. Vediamo un alcuni esempi.

Errori Logici

Anche avendo a disposizione un controllo dei tipi rigoroso, è possibile introdurre errori logici nel codice, ovvero errori derivanti dal fatto che l'implementazione non rispecchia il comportamento atteso. Questi errori non sono sempre catturati dal compilatore, poiché coinvolgono la logica dell'applicazione piuttosto che la correttezza sintattica o semantica del codice. L'analisi statica può aiutare a identificare diverse situazioni in cui si possono verificare degli errori logici, come l'uso scorretto delle API o delle librerie, oppure gli errori che possono portare a comportamenti indesiderati o bug di sicurezza.

Unsafe Rust

Rust permette l'uso di codice "unsafe" per situazioni in cui è necessario aggirare le garanzie di sicurezza del linguaggio per motivi di prestazioni o per interfacciarsi con librerie di basso livello. Tuttavia, come è stato visto nel modulo di introduzione a Rust, l'uso di unsafe introduce il rischio di corruzione della memoria, race condition e altri tipi comportamenti non definiti che il compilatore normalmente impedirebbe. L'analisi statica può aiutare a verificare formalmente delle invariati di sicurezza del programma, anche se scritto con codice unsafe.

Undefined Behaviour

I casi di undefined behaviour (comportamenti non definiti) sono uno dei grandi problemi di linguaggi a basso livello come c o c++. Si tratta di buchi nella specifica del linguaggio, e nel caso ci sia un undefined behaviour, non viene specificato come il compilatore dovrebbe intervenire. Esempi di undefined behaviour in c sono gli integer overflow su interi con segno, gli accessi out-of-bounds oppure la de-referenziazione di un puntatore NULL. La non specifica di comportamenti precisi in queste situazioni, possono portare i compilatori a generare codice inaspettato, anche a volte eliminando intere porzioni di codice. Anche se Rust cerca di minimizzare i casi di undefined behaviour, questi possono comunque verificarsi, soprattutto in codice unsafe o quando si ci si interfaccia con librerie esterne. Molti strumenti di analisi statica possono trovare istanze di undefined behaviour, segnalandole e permettendo agli sviluppatori di risolverle.