不断传播

随着 CODESYS Static Analysis 版本V5.0.0.0，代码的分析基于常量传播。恒定传播的结果用于各种检查。例如，它检查指针是否不等于 0，或者数组索引是否超出有效范围。

只需了解静态分析的工作原理及其局限性，您就可以有效地支持静态分析。

不断传播

静态分析尝试根据变量的用途来确定变量的值。

例 1. 例子

PROGRAM PLC_PRG
//Declaration
VAR
    x: INT;
    bTest: BOOL;
END_VAR

//Implementation
x := 99;
IF x < 100 THEN
    bTest := TRUE;
END_IF

在第 1 行的实现中，常量传播记录了值 99 对于变量 x 使用该值进行进一步分析。然后分析发现以下表达式 IF- 语句常量 TRUE 是。

局部执行恒定传播

仅在功能块中本地确定值。输入的传递方式无关紧要。函数调用的结果也是无关紧要的。

例 2. 例子

FUNCTION Func : BOOL
//Declaration
VAR_INPUT
    bText : BOOL;
END_VAR

//Implementation
IF bTest THEN
    Func := OtherFunc(TRUE);
END_IF

即使参数 bTest 被设定为 TRUE 在每次调用时，这对恒定传播没有影响。即使 OtherFunc(TRUE) 总是返回 TRUE，这对恒定传播没有影响。

只有临时变量才有初始值。

程序和功能块中的静态局部变量没有假定的初始值。这些变量保留上次调用时的值，因此原则上可以是“任何值”。

函数中的局部变量和临时变量在每次调用时都有一个初始值。常数传播用这个初始值进行计算。

例 3. 例子

PROGRAM PLC_PRG
//Declaration
VAR
    x: INT := 6;
    bTest: BOOL;
END_VAR
VAR_TEMP
    y : INT := 8;
END_VAR

bText := x < y;

变量 y 每次都会被执行 PLC_PRG 值为 8。变量 x但也不一定。因此，恒定传播仅用于 y 假设一个值，但不是为了 x。

建议声明始终先写入然后读取的变量作为临时变量。

常数传播确定数值数据类型的值范围。

为了降低复杂性，为每个变量确定了具有上限和下限的值范围。

例 4. 例子

PROGRAM PLC_PRG
VAR
    x: INT := 6;
    bTest: BOOL;
    y : INT;    
END_VAR

//Implementation
IF bTest THEN
    x := 1;
ELSSE
    x := 100;
END_IF
IF x = 77 THEN
    y := 13;
END_IF

这里取值范围 [1..100] 是为变量确定的 x。结果，在第 7 行，比较 x = 77 不被识别为常量表达式，因为 77 是在数值范围之内。

重复出现的复杂表达式不会被识别为同一变量。

复杂表达式可能没有分配值。如果这样的表达式多次出现，那么引入辅助变量会很有帮助。

例 5. 例子

PROGRAM PLC_PRG
VAR
    x: DINT;
    py : POINTER TO INT;
    y : INT; 
    testArray : ARRAY [0..4] OF DINT;   
END_VAR

//Implementation
IF py^ >= 0 AND py^<= 4 THEN
    x := testArray[py^];
END_IF
y := py^;
IF y <= 0 AND y <=4 THEN
    x := testArray[y];
END_IF

在第 2 行，尽管检查了指针指向的区域，但由于可能通过指针访问某个值，因此会发出错误。如果首先将该值复制到局部变量中并检查其范围，则常量传播可以确定该变量的值范围，并允许访问第 7 行的数组。

分枝

对于分支，单独计算各个分支。然后将各个范围中的值范围组合起来形成新的值范围。

例 6. 例子

//Implementation
IF func(TRUE) THEN
    x := 1;
ELSE 
    x := 10;
END_IF

IF func(FALSE) THEN
    y := x;
ELSE
    Y := 2*x;
END_IF

6号线， x 有范围 [1..10]。第 11 行之后， y 有取值范围 [1..20];这是两个值范围并集的结果 [1..10] 和 [2..20]。

状况

例 7. 例子

条件可以限制代码块中变量的值范围。可以组合多个条件。互斥条件也可能导致空值范围。

IF y > 0 AND y < 10 THEN
    x := y;
ELSE
    x:= 0;
END_IF
IF x < 0 THEN
    i := 99;
END_IF

y 的取值范围 [1..9] 第 2 行。这会得出值范围 [0..9] 为了 x 第6行。结合条件 x < 0，这会导致一组空的可能值 x 第 8 行。该代码无法访问。静态分析将报告该情况 x < 0 总是返回 FALSE 在此刻。

循环播放

常量传播将循环代码，直到循环中变量的值不再改变。假设循环可以运行任意次。到目前为止确定的值与之前的值相结合。在循环内改变的变量具有连续增长的范围。这里，常数传播并不采用所有可能的范围值，而是仅使用代码中出现的限制以及值 0、1、2、3 和 10，因为这些通常是相关的。

例 8. 例子

描述该过程的最简单方法是通过示例：

PROGRAM PLC_PRG
VAR
    x: DINT;
    i : DINT;
    y : DINT;
END_VAR

//Implementation
x := 0;
y := 0;
FOR i := 0 TO 5 DO
    x := x + 1;
    y := i;
END_FOR

常量传播了解有关循环的以下信息：

i, x，和 y 在第一次执行循环开始时为 0。条件 i <= 5 适用于循环中的代码。条件 i > 5 适用于循环后的代码。

对于循环中变量的值，常数传播确定以下值：

	`i`	`x`	`y`
	`[0..5]`	`[0..MAXDINT]`	`[0..5]`

具体来说，经过以下中间步骤：

经过	`i`	`x`	`y`
1	0	`[0..1]`	`0`	`i` 初始化为0； y 总是获得与 i 相同的值。
2	`[0..1]`	`[0..2]`	`[0..1]`
6	`[0..5]`	`[0..6]`	`[0..5]`	一、范围 `[0..6]` 实际上计算的是 `i`。然而，据了解， `i < 5` 是一个条件。因此，循环中代码的值仅限于该值。
7	`[0..5]`	`[0..7]`	`[0..5]`
10	`[0..5]`	`[0..10]`	`[0..5]`	`x` 越来越多地增加。从 `10`，但是，该值被“四舍五入”为 `MAXINT`。
11	`[0..5]`	`[0..MAXDINT]`	`[0..5]`	`MAXDINT + 1` 结果是 `MAXDINT`
截至11日				从第11遍开始，循环中的值不会改变。传播结束。

此外， i = 6 适用于该循环之后的代码。范围 [0..6] 在循环中确定，并与条件结合 i > 5，结果恰好是值 6。

本节内容如下:

不断传播

不断传播

局部执行恒定传播

只有临时变量才有初始值。

常数传播确定数值数据类型的值范围。

重复出现的复杂表达式不会被识别为同一变量。

分枝

状况

循环播放

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