MISRA C

MISRA CはMISRA (Motor Industry Software Reliability Association、ミスラ) が開発かいはつしたC言語げんごのためのソフトウェア設計せっけい標準ひょうじゅん規格きかくである。ANSI/ISO/IEC規格きかくのC言語げんごで記述きじゅつする組くみ込こみシステムで、安全あんぜん性せいと可か搬性 (ポータビリティ、移植いしょく性せい) と信頼しんらい性せいを確保かくほすることを目的もくてきとしている。

Cソフトウェアにおける課題かだい

可か搬性と移植いしょく性せい

C言語げんご規格きかくでは、ソフトウェアをCPUやオペレーティングシステム (OS) の種類しゅるいにかかわらず移植いしょくできるようにするために、言語げんご規格きかくではあえて厳密げんみつに仕様しようを定さだめず、処理しょり系けい定義ていぎ (implementation-defined)、未み定義ていぎ (undefined)、未み規定きてい (unspecified) の動作どうさ (behavior) など、CPU/OSおよびコンパイラごとに取とり決きめをする事項じこうがあり、他たの言語げんごと比くらべると非常ひじょうに多おおい。たとえば代表だいひょう的てきなものとして組くみ込こみ整数せいすう型がたのサイズの規定きていや、関数かんすう引数ひきすうの評価ひょうか順序じゅんじょなどが含ふくまれる。そのため、移植いしょく性せいを考慮こうりょせずにプログラムを記述きじゅつした場合ばあい、あるCPU/OS向むけのC言語げんごプログラムが、他たのCPU/OSでは異ことなる結果けっかを出だすことがしばしばある。「The C Puzzle Book」^[1] (Cパズルブック) ^[2]、「C Traps and Pitfalls」^[3] (Cプログラミングの落おとし穴あな) ^[4]というベル研究所けんきゅうじょ (Bell研けん) の著者ちょしゃが書かいた本ほんに掲載けいさいのプログラムを実行じっこうしてみるとよくわかる。

安全あんぜん性せいと信頼しんらい性せい

C言語げんご規格きかくで規定きていされている実行じっこう環境かんきょうとして、OSの存在そんざいを前提ぜんていとしたホスト環境かんきょう (hosted environment) と、OSを利用りようしないこと（もしくはOSそのものを記述きじゅつすること）を前提ぜんていとしたフリースタンディング環境かんきょう (freestanding environment) とがある。組くみ込こみ環境かんきょうは後者こうしゃに該当がいとうする。C言語げんごは高級こうきゅう言語げんごの皮かわをかぶったアセンブラ（高級こうきゅうアセンブラ^[5]、汎用はんようアセンブラ^[6]）とも言いわれるように、ハードウェアの直接的ちょくせつてきな制御せいぎょも可能かのうでありながら移植いしょく性せいの高たかい言語げんごであり、それゆえにリソース制限せいげんおよび性能せいのう要求ようきゅうの厳きびしい組くみ込こみ環境かんきょうやデバイスドライバー開発かいはつにおける主流しゅりゅう言語げんごであり続つづけている。組くみ込こみプロセッサなどのチップベンダーが、自社じしゃ製せいハードウェアの販売はんばい時じにCコンパイラを付属ふぞくさせることもある。カーネルモードのドライバーはC言語げんごでしか記述きじゅつできない環境かんきょうもある^[7]。しかし、後発こうはつのJavaおよびC#といった高水準こうすいじゅんな仮想かそうマシンベースのプログラミング言語げんごと比較ひかくして、C言語げんごは安全あんぜん性せいに関かんして配慮はいりょされているとはいいがたい。Pascalなどの同どう時代じだいあるいはそれ以前いぜんに登場とうじょうした他た言語げんごと比くらべても、文字もじ列れつの扱あつかいなどで安全あんぜん性せいに劣おとる部分ぶぶんがある。特とくにバッファオーバーランやスタックオーバーフローによるメモリアクセス違反いはんや、メモリの解放かいほう忘わすれによるメモリリークなど、C言語げんごではシステムの停止ていしや未定義みていぎ動作どうさを引ひき起おこす元凶げんきょうとなる致命ちめい的てきなソフトウェアの不具合ふぐあいに対たいする最終さいしゅう防壁ぼうへきはなく、これらはプログラマー側がわの負担ふたんや責任せきにんとなってしまう。C言語げんごから直接ちょくせつ発展はってんしたC++言語げんごについても、ある程度ていど改善かいぜん・改良かいりょうされている部分ぶぶんはあるものの、依然いぜんとしてC言語げんごと同様どうようの問題もんだい点てんを抱かかえている部分ぶぶんがある。

モダンな後発こうはつ言語げんごは移植いしょく性せいのないプログラムや危険きけんなプログラムを記述きじゅつしにくい（あるいは記述きじゅつできない）仕様しようになっているのに対たいし、C/C++言語げんごはもともとプログラマーを信頼しんらいし、プログラマーにできることを制限せいげんしない設計せっけい思想しそうである。したがって、C/C++言語げんごで移植いしょく性せいや安全あんぜん性せいを確保かくほしつつプログラムを記述きじゅつするためには、何なんらかのコーディング規約きやくを整備せいび・標準ひょうじゅん化かして、運用うんよう時じに制限せいげんをかける必要ひつようがある。

規則きそく (rule)

MISRA-C:1998 は127件けんの規則きそくがあり、うち93件けんが必須ひっす事項じこう、34件けんが推奨すいしょう事項じこうとなっている。規則きそくには1から127までの連れん番ばんが割わり振ふられている。

MISRA-C:2004 は141件けんの規則きそくがあり、うち121件けんが必須ひっす事項じこう、20件けんが推奨すいしょう事項じこうとなっている。これらは「環境かんきょう」や「ランタイム機能きのう」など21項目こうもくに分類ぶんるいされている。

MISRA-C:2012 は143件けんの規則きそくがあり、うち10件けんが義務ぎむ、101件けんが必須ひっす、32件けんが推奨すいしょう事項じこうとなっている。

ツール (tool)

「MISRA規格きかくに適合てきごうしている」ことを売うりにしているコード検査けんさツールが数多かずおおく存在そんざいするが、MISRAは第三者だいさんしゃによる許認可きょにんかの仕組しくみを持もっていないため自己じこ宣言せんげんである^[14]。

MISRAツールを利用りよう者しゃが評価ひょうかして比較ひかくできるようにするMISRA-C:2004及およびMISRA-C:2012の例題れいだいプログラムをMISRA掲示板けいじばん^[15]でダウンロードできる。

大半たいはんの手引てびきは静的せいてきコード解析かいせき用ようツールによって検査けんさできる。一部いちぶの手引てびきについては動的どうてきなコード分析ぶんせきの機能きのうが必要ひつようになる。

書籍しょせき

自動車じどうしゃ用ようＣ言語げんご利用りようのガイドライン（第だい2版はん）, 自動車じどうしゃ技術ぎじゅつ会かい, JASO TP-01002-06
組込くみこみ開発かいはつ者しゃにおくるMISRA‐C―組込くみこみプログラミングの高信頼こうしんらい化かガイド(MISRA-C:1998対応たいおう）, 日本にっぽん規格きかく協会きょうかい, ISBN 978-4542503342
組込くみこみ開発かいはつ者しゃにおくるMISRA‐C:2004―C言語げんご利用りようの高信頼こうしんらい化かガイド, 日本にっぽん規格きかく協会きょうかい, ISBN 978-4542503465
MISRA C 2012 －組くみ込こみプログラミングの高信頼こうしんらい性せいガイド, 日本にっぽん規格きかく協会きょうかい, 2022, ISBN 9784542940017

脚注きゃくちゅう

[脚注きゃくちゅうの使つかい方かた]

注釈ちゅうしゃく

^ CERT C/C++はSoftware Engineering Institute（英語えいご版ばん） (SEI) によって管理かんりされている^[16]^[17]。

出典しゅってん

^ Alan R. Feuer (1998-10-15). The C Puzzle Book. Addison-Wesley Professional. p. ^{[要ようページ番号ばんごう]}. ISBN 0201604612
^ Alan R. Feuer（著ちょ）、田中たなか和明かずあき（訳わけ）、手塚てづか忠則ただのり（訳わけ）『Cパズルブック』カットシステム、2000年ねん12月、^{[要ようページ番号ばんごう]}頁ぺーじ。ISBN 4877830294。
^ Andrew Koenig (1989-01-01). C Traps and Pitfalls. Addison-Wesley Professional. p. ^{[要ようページ番号ばんごう]}. ISBN 0201179288
^ Andrew Koenig（著ちょ）、中村なかむら明あきら（訳わけ）『Cプログラミングの落おとし穴あな』新しん紀元きげん社しゃ、2004年ねん1月がつ、^{[要ようページ番号ばんごう]}頁ぺーじ。ISBN 4775302558。
^ もう一度いちど基礎きそからC言語げんご第だい19回かいいろいろな演算えんざん子こ～ビット演算えんざん子こ Cは高級こうきゅうアセンブラ?
^ 第だい1回かい　Chapter 1 C言語げんごの概要がいよう（1）：Cプログラミング入門にゅうもん｜gihyo.jp … 技術評論社ぎじゅつひょうろんしゃ
^ Portable drivers - Windows drivers | Microsoft Learn
^ Les Hatton (1995). Safer C: Developing Software for High-Integrity and Safety-Critical Systems (The Mcgraw-Hill International Series in Software Engineering). Mcgraw-Hill. p. ^{[要ようページ番号ばんごう]}. ISBN 0077076400
^ INDEX → Introduction（2006年ねん10月がつ18日にち時点じてんのアーカイブ）
^ MISRA Bulletin Board - Index page^{[リンク切きれ]}
^ ISO/IEC JTC1/SC22/WG14 - C: Approved standards
^ INDEX → Buy MISRA C（2006年ねん10月がつ18日にち時点じてんのアーカイブ）
^ SESSAME Working Group 3
^ INDEX → FAQ（2006年ねん10月がつ18日にち時点じてんのアーカイブ）
^ MISRA Bulletin Board - Index page^{[リンク切きれ]}
^ SEI CERT C Coding Standard - SEI CERT C Coding Standard - Confluence
^ SEI CERT C++ Coding Standard - SEI CERT C++ Coding Standard - Confluence
^ C Secure Coding Rules (PDF)

表ひょう話はなし編へん歴れき C言語げんご
K&R ANSI C C89 C90 C99 C11 C17（英語えいご版ばん） C2x（英語えいご版ばん） Embedded C（英語えいご版ばん） MISRA C
Cの機能きのう	関数かんすうヘッダファイル演算えんざん子こ文字もじ列れつ（英語えいご版ばん）文法ぶんぽう（英語えいご版ばん）プリプロセッサ（英語えいご版ばん）データ型がた（英語えいご版ばん）キーワードフリースタンディング環境かんきょう
標準ひょうじゅんCライブラリの関数かんすう	ctype.h（英語えいご版ばん） stdio.h math.h（英語えいご版ばん） stdlib.h（英語えいご版ばん） string.h（英語えいご版ばん） time.h stdarg.h（英語えいご版ばん） POSIXライブラリ（英語えいご版ばん）
標準ひょうじゅんCライブラリ	Bionic（英語えいご版ばん） libhybris（英語えいご版ばん） dietlibc EGLIBC glibc klibc（英語えいご版ばん）マイクロソフトランタイムライブラリ（英語えいご版ばん） musl Newlib uClibc BSD libc
コンパイラ	ACK（英語えいご版ばん） BDS-C Clang C++ Builder gcc Intel C++ Compiler LCC（英語えいご版ばん） LSI C-86 Pelles C（英語えいご版ばん） PCC TCC Turbo C Microsoft Visual C++ Watcom C/C++（英語えいご版ばん）
統合とうごう開発かいはつ環境かんきょう	Anjuta Code::Blocks CodeLite Eclipse Geany Microsoft Visual Studio NetBeans CLion
派生はせい言語げんご	C++ Cg Cωおめが D言語げんご Objective-C Alef（英語えいご版ばん） Limbo Go Vala SystemC Unified Parallel C
関連かんれん項目こうもく	IOCCC
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