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静的コード解析

索引 静的コード解析

静的コード解析 (static code analysis) または静的プログラム解析 (static program analysis)とは、コンピュータのソフトウェアの解析手法の一種であり、実行ファイルを実行することなく解析を行うこと。逆にソフトウェアを実行して行う解析を動的プログラム解析と呼ぶ。静的コード解析はソースコードに対して行われることが多く、少数ながらオブジェクトコードに対して行う場合もある。また、この用語は以下に列挙するツールを使用した解析を意味することが多い。人間が行う作業はインスペクション、コードレビューなどと呼ぶ。.

51 関係: Ada停止性問題実行ファイル富士通ソフトウェアテクノロジーズ形式的検証形式手法ハードウェアモデル検査ライスの定理リバースエンジニアリングプログラム意味論データフロー解析ドキュメンテーションジェネレータホーア論理アメリカ食品医薬品局アラン・チューリングオラクル (企業)オブジェクトファイルコンピュータコードレビューコベリティシェープ解析スタンフォード大学セキュリティホールソースコードソフトウェアソフトウェアテストソフトウェアインスペクションソフトウェア測定法公理的意味論動的プログラム解析組み込みシステムEclipse (統合開発環境)表示的意味論表明述語変換意味論LintLinuxカーネルMicrosoft Visual StudioMicrosoft WindowsPHP (プログラミング言語)SideCIWindows Driver KitWorld Wide Web Consortium抽象化 (計算機科学)抽象解釈抽象機械決定問題有限オートマトン操作的意味論...1930年代 インデックスを展開 (1 もっと) »

Ada

Ada(エイダ)は、強力な言語機能を豊富に持ち、高度な型の体系をもつ、プログラミング言語の一つである。構文はAlgol系である。 史上初のプログラマとされるエイダ・ラブレスの名前にちなんでAdaと命名されているため、ADAと表記するのは誤り。 フリーのコンパイラとしては、GNATなどがある。.

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停止性問題

計算可能性理論において停止(性)問題(ていしせいもんだい・ていしもんだい、halting problem)は、あるチューリング機械(≒コンピュータプログラム・アルゴリズム)が、そのテープのある初期状態(≒入力)に対し、有限時間で停止するか、という問題。アラン・チューリングが1936年、停止性問題を解くチューリング機械が存在しない事をある種の対角線論法のようにして証明した。すなわち、そのようなチューリング機械の存在を仮定すると「自身が停止すると判定したならば無限ループを行い、停止しないと判定したならば停止する」ような別のチューリング機械が構成でき、矛盾となる。.

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実行ファイル

実行ファイル(じっこうファイル、Executable、Executable file)とは、コンピュータがプログラムとして解釈実行できるファイルである。実行可能ファイル、実行形式ファイル、あるいは単に実行形式とも呼ばれる。 多くの場合、特定のCPUの機械語を格納したバイナリ形式である(この形式の実行ファイルを単に「バイナリ(ファイル)」と呼ぶこともある)。あるファイルが実行ファイルかどうかは、主に規約の問題である。オペレーティングシステムによっては実行ファイルであることを示すファイル名の規約が存在する(拡張子 ".bin" ".exe"など)。あるいはファイルのメタデータで実行ファイルかどうかを示す(例えばUNIX系オペレーティングシステムのファイルパーミッションビット)。 最近のアーキテクチャでは、実行ファイルにはプログラム自体に含まれない情報も格納される。例えば、実行に必要な環境についての情報、デバッグ情報、シンボル情報などである。 実行ファイルには特定のオペレーティングシステムのシステムコールを呼び出すコードが含まれることもある。つまり実行ファイルはプロセッサ固有であるだけでなくオペレーティングシステム固有でもある。 ソースファイルと実行ファイルの違いはあいまいである。というのもソースから実行形式への変換が暗黙のうちに行われることがあるためである。インタプリタのファイル(シェルスクリプトやバッチファイルを含む)は、厳密に言えばインタプリタプログラムが解釈する命令を与えるものである。.

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富士通ソフトウェアテクノロジーズ

代表者 代表取締役社長 新田 将人(にった まさと) 設立 2005年6月20日 事業内容.

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形式的検証

形式的検証(けいしきてきけんしょう)とは、ハードウェアおよびソフトウェアのシステムにおいて形式手法や数学を利用し、何らかの形式仕様記述やプロパティに照らしてシステムが正しいことを証明したり、逆に正しくないことを証明することである。.

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形式手法

Z言語を使った形式仕様記述の例 形式手法(けいしきしゅほう、formal methods)は、ソフトウェア工学における数学を基盤としたソフトウェアおよびハードウェアシステムの仕様記述、開発、検証の技術である。ソフトウェアおよびハードウェア設計への形式手法の適用は、他の工学分野と同様、適切な数学的解析を行うことで設計の信頼性と頑健性が向上するという予想によって動機付けられている。 形式手法は理論計算機科学の様々な成果を基盤として応用したものであり、数理論理学、形式言語、オートマタ理論、プログラム意味論、型システム、代数的データ型などを活用して、ソフトウェアおよびハードウェアの仕様記述とその検証を行う。.

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ハードウェア

ハードウェア (hardware) とは、システムの物理的な構成要素を指す一般用語である。日本語では機械、装置、設備のことを指す。ソフトウェアとの対比語であり、単に「ハード」とも呼ばれる。.

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モデル検査

モデル検査(Model Checking)とは、形式システムをアルゴリズム的に検証する手法である。ハードウェアやソフトウェアの設計から導出されたモデルが形式仕様を満足するかどうか検証する。仕様は時相論理の論理式の形式で記述することが多い。.

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ライスの定理

ライスの定理(ライスのていり、Rice's theorem)は、計算機科学における計算可能関数の理論に関する定理で、 定められた性質Fを満たすかどうかを任意の部分計算可能関数について判定する方法は(Fが自明な場合を除いて)存在しない、というもの。 名称の由来は Henry Gordon Rice から。.

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リバースエンジニアリング

リバースエンジニアリング(Reverse engineeringから。直訳すれば逆行工学という意味)とは、機械を分解したり、製品の動作を観察したり、ソフトウェアの動作を解析するなどして、製品の構造を分析し、そこから製造方法や動作原理、設計図などの仕様やソースコードなどを調査することを指す。.

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プログラム意味論

プログラム意味論(program semantics)とは、計算機科学(特に理論計算機科学と分類されることもある)の一分野で、プログラミング言語の意味と計算モデルに関する分野である。形式的なものは、プログラミング言語の形式意味論とも呼ばれる。標準規格等では形式的でなく意味論を与えているものも多い。.

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データフロー解析

データフロー解析(Data-flow analysis)は、プログラム内の様々な位置で、取りうる値の集合に関する情報を収集する技法である。制御フローグラフ (CFG) を使って変数の値が伝播するかどうかなどの情報を集め、利用する。このようにして集められた情報はコンパイラが最適化に利用する。データフロー解析の基本は到達定義 (reaching definition) である。 あるプログラムのデータフロー解析を行う単純な方法は、制御フローグラフの各ノードについてデータフロー方程式を設定し、全体として安定した状態、すなわち不動点に到達するまで、それらの式を繰り返し計算していく。完了することを保証するためには、不動点データフロー解析に基づくデータフロー方程式が必要である。すなわち、各式のローカルな更新は単調である。この技法の基本はゲイリー・キルドールが海軍大学院大学で教えていたころに開発したものである。.

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ドキュメンテーションジェネレータ

ドキュメンテーションジェネレータは、特別なコメントが記述されたソースコードファイルの集合、または一部の例ではバイナリファイルの集合から、プログラマ(APIドキュメンテーション)やエンドユーザ(エンドユーザーガイド)またはその両方を対象としたドキュメンテーションを生成するプログラミングツールである。.

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ホーア論理

ホーア論理(ホーアろんり、Hoare logic.)とは、公理的意味論の立場でプログラムの正当性について厳密に推論するために第一階述語論理を拡張した形式論理の言語を言う。 プログラムの正しさを証明するためのロバート・フロイドによる流れ図に関する方法を基に、計算機科学者のアントニー・ホーアによって提案された。.

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アメリカ食品医薬品局

アメリカ食品医薬品局(アメリカしょくひんいやくひんきょく、Food and Drug Administration; FDA)は、アメリカ合衆国保健福祉省(Department of Health and Human Services, HHS)配下の政府機関。連邦食品・医薬品・化粧品法を根拠とし、医療品規制、食の安全を責務とする。 FDAは食品や医薬品、さらに化粧品、医療機器、動物薬、たばこ、玩具など、消費者が通常の生活を行うに当たって接する機会のある製品について、その許可や違反品の取締りなどの行政を専門的に行う。 食品については、所轄行政官庁が厚生労働省以外にも複数の官庁(農林水産省、経済産業省など)に渡る日本と異なり、FDAで一元的に管理しているとされる。しかし、食肉や鶏卵の衛生管理は農務省が所管しているなど、日本では厚生労働省が行っている業務の一部は他の官庁が実施している。日本の食品行政について、マスメディアで識者が指摘することの多い、日本の複数官庁にまたがる縦割り行政の問題を論ずる際の一つの比較例として、このFDAが良く引き合いに出されるが、この指摘は必ずしも正しくない。 2016年現在、FDAでは天然の大麻や、その成分を含む製品を承認していない。理由として、安全性及び有効性が確認されたことがないからとしている。.

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アラン・チューリング

アラン・マシスン・チューリング(Alan Mathieson Turing、〔テュァリング〕, 1912年6月23日 - 1954年6月7日)はイギリスの数学者、論理学者、暗号解読者、コンピュータ科学者。.

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オラクル (企業)

ラクル()は、アメリカ合衆国カリフォルニア州に本拠を置く、民間法人や公的機関を対象とするビジネス用途に特化したソフトウェア会社である。 日本法人は日本オラクル。.

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オブジェクトファイル

ブジェクトファイル またはオブジェクトコード とは、コンパイラがソースコードを処理した結果生成される、コード生成の結果であるバイナリコードを含む中間的なデータ表現のファイルである。中身は、機械語バイナリとそれに付随するシンボルテーブルやリロケーションテーブルといった付加情報であり、さらにデバッグ支援情報や近年はリンク時最適化等のための高度な情報が含まれる場合もある。オブジェクトファイル群をリンクすることによって最終的な実行ファイルやライブラリが作成される。オブジェクトファイルのほとんどは機械語である(コンピュータのCPUが直接実行できるコード)。オブジェクトファイルフォーマットはコンパイラやアセンブラが生成するオブジェクトファイルのファイルフォーマットである。.

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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コードレビュー

ードレビュー(Code review)は、ソフトウェア開発工程で見過ごされた誤りを検出・修正することを目的としてソースコードの体系的な検査(査読)を行う作業のこと。.

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コベリティ

ベリティ(Coverity)は、スタンフォードチェッカーをベースとした静的コード解析技術を中心に、ソフトウェア開発の品質・生産性向上のためのツールを開発・販売する米国の独立系ソフトウェア会社である。.

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シェープ解析

ェープ解析(英: Shape analysis)は、静的コード解析の技法のひとつであり、(通常は命令型の)コンピュータプログラムの中で相互にリンクしている動的に割り当てられたデータの特性を解析・検証する技術である。通常はコンパイル時にソフトウェアのバグを発見したり、プログラムの特性の高レベルな妥当性を検証するために用いられる。 シェープ解析は、例えば Java プログラムではソートするメソッドが正しくソートを行えることを保証するために用いたり、C のプログラムでは、適切に開放されないようなメモリのブロックの箇所を見つけ出したりすることができる。シェープ解析は非常に強力ではあるが、実行に非常に時間がかかるのが通例である。このため、大学や研究機関(実験的にのみ使用)以外ではあまり広く用いられていない。.

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スタンフォード大学

タンフォード大学(Stanford University)とは、アメリカ合衆国カリフォルニア州スタンフォードに本部を置く私立大学。正式名称はリーランド・スタンフォード・ジュニア大学()。 校訓は「Die Luft der Freiheit weht(独:自由の風が吹く)」。サンフランシスコから約60 km南東に位置し、地理上も、歴史的にもシリコンバレーの中心に位置している。.

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セキュリティホール

ュリティホール は、脆弱性についての俗表現である。 脆弱性は、コンピュータソフトウェアの欠陥(バグ、不具合、あるいはシステム上の盲点)の一つで、本来操作できないはずの操作(権限のないユーザが権限を超えた操作を実行するなど)ができてしまったり、見えるべきでない情報が第三者に見えてしまうような不具合をいう。ハードウェアおよびそれを含めたシステム全般の欠陥を指すこともある。 このような欠陥は古くから存在したが、特に問題視されるようになったのはインターネットの発展に伴って脆弱性がネットワークを介して容易に攻撃されうる状態になっているからである。 原因としては、プログラムのコーディング間違いや、システムの設定間違い、システム設計上の考慮不足、故意に作られ秘密にされた機能の漏洩などがある。.

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ソースコード

青で示されているのが有効なコードである。 ソースコード(source code)とは、コンピュータプログラミング言語で書かれた、コンピュータプログラムである文字列(テキストないしテキストファイル)のことである。.

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ソフトウェア

フトウェア(software)は、コンピューター分野でハードウェア(物理的な機械)と対比される用語で、何らかの処理を行うコンピュータ・プログラムや、更には関連する文書などを指す。ソフトウェアは、一般的にはワープロソフトなど特定の作業や業務を目的としたアプリケーションソフトウェア(応用ソフトウェア、アプリ)と、ハードウェアの管理や基本的な処理をアプリケーションソフトウェアやユーザーに提供するオペレーティングシステム (OS) などのシステムソフトウェアに分類される。.

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ソフトウェアテスト

フトウェアテスト()は、コンピュータのプログラムから仕様にない振舞または欠陥(バグ)を見つけ出す作業のことである。ソフトウェアテストで見つかったプログラム中の欠陥を修正する作業をデバッグという。ソフトウェアテストに成功するとは、テストで欠陥が発見されるか、規定した試験項目にすべて合格するか、規定した品質目標に到達することである。目標とした品質には、規定した試験項目にすべて合格することもある。例えば、OS, プログラミング言語では、仕様を満たしているかどうかの適合試験を規定している。ソフトウェアテストでは、欠陥が存在することを示すことはできるが、欠陥が存在しないことは証明できない。ソフトウェアに仕様にない振舞がないことを保証する作業を証明といい、証明用のシステム、証明しやすい言語も多数存在している。本項では動的なソフトウェアテストを中心に扱う。.

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ソフトウェアインスペクション

フトウェアインスペクション (Software inspection) とは、ソフトウェア開発プロジェクトで作成された成果物(仕様書やプログラムなど)を、実際に動作させることなく人間の目で見て検証する作業を言う。 通常のテストでは見つけられない欠陥、具体的にはコーディングルールに対する違反や極めて限定された条件でしか発生しない誤動作に繋がる問題点が検出されることがあり、プログラムを動作させて行うテストと補完関係にあるとされる。一般的に、プログラムを動作させて行うテストを動的テスト、インスペクションやウォークスルーなどのようにプログラムの動作を伴わないテストを静的テストと呼ぶ。 静的テストにはインスペクションの他に、ウォークスルーやピアレビューと呼ばれる技法がある。他の技法とインスペクションの違いは以下の通り。.

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ソフトウェア測定法

フトウェア測定法(ソフトウェアそくていほう)またはソフトウェアメトリック(英: Software metric )とは、ソフトウェアやその仕様の属性の尺度である。 定量的手法の威力は他の分野で証明されていたことから、計算機科学の分野でも同様の手法をソフトウェア開発に持ち込もうとする努力が続けられてきた。Tom DeMarco は DeMarco, T. (1982) Controlling Software Projects: Management, Measurement & Estimation, Yourdon Press, New York, USA, p3 の中で「測定できないものは制御できない」と記している。.

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公理的意味論

公理的意味論(こうりてきいみろん、Axiomatics Semantics)とは、数理論理学に基づいてプログラムの正当性を証明する手法。ホーア論理と密接に関連している。.

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動的プログラム解析

動的プログラム解析 (Dynamic Program Analysis) とは、ソフトウェア解析手法の一種であり、実際のあるいは仮想のプロセッサでプログラムを実行して解析を行うこと。動的解析を効率よく行うために、標的プログラムに十分な量のテストケースを入力し、興味深い動作を起こす。コードカバレッジ等のソフトウェアテスト技法を用いて、起こりうる動作を記述したソースコードの箇所を十分な量見つけ出すことができる。ただし、実行中の一時的な命令の効果を過小評価してしまうことに気をつける必要がある。 テストが不十分だと、ロケット「アリアン5」が初飛行でランタイムエラーにより機体が崩壊したDowson, M. (March 1997).

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組み込みシステム

組み込みシステム(くみこみシステム、英: Embedded system)とは、特定の機能を実現するために家電製品や機械等に組み込まれるコンピュータシステムのこと。.

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Eclipse (統合開発環境)

Eclipse(「イクリプス」または「エクリプス」)は、IBMによって開発された統合開発環境 (IDE) の一つ。高機能ながらオープンソースであり、Javaをはじめとするいくつかの言語に対応する。Eclipse自体はJavaで記述されている。 名称のEclipseとは「食(蝕)」の意の英語で、日食や月食を指すが、Javaを開発した米Sun Microsystems(太陽)とは無関係である。.

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表示的意味論

表示的意味論(ひょうじてきいみろん、Denotational Semantics)とは、計算機科学(理論計算機科学)の一分野で、プログラミング言語の形式意味論(プログラム意味論)の手法のひとつである。初期には「数理的意味論」(mathematical semantics)、「スコット-ストレイチー意味論」(Scott–Strachey semantics)のようにも呼ばれた。プログラムの意味をあらわす数学的オブジェクト(これを「表示」(denotation)と呼ぶ)を構築することで、プログラミング言語の意味論を形式化する手法である。 表示的意味論の起源は、1960年代のクリストファー・ストレイチーやデイナ・スコットの研究である。ストレイチーやスコットが開発した本来の表示的意味論は、プログラムの表示(意味)を入力を出力にマッピングする関数に変換するものである。後にこれはプログラムの表示(意味)を定義するには非力であることが証明され、例えば再帰定義関数・データ構造を表現できないことが判明した。これを解決するため、スコットはより汎用的な領域理論に基づいた表示的意味論を提案したS.

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表明

表明(ひょうめい、assertion)とは、プログラミングにおける概念のひとつであり、そのプログラムの前提条件を示すのに使われる。アサーションとも呼ばれる。表明は、プログラムのその箇所で必ず真であるべき式の形式をとる。多くの言語ではそのような前提条件のチェックに表明を使用するが、設計上の判断を文書化するのに使う場合もある。表明が偽となった場合、プログラムにバグが潜在していることを示している。これを「表明違反; assertion failure」と呼ぶ。表明を言語構文や標準ライブラリとしてサポートするプログラミング言語も存在する。 プログラマは、開発過程でソースコードに表明を追加する。デバッグを単純化し、問題を早期に検出するためである。表明違反はバグを示していることが多いため、表明の実装では問題の元を示すために追加情報を表示するようになっていることが多い(ソースコードのファイル名と行番号、スタックトレースなど)。ほとんどの実装では、そのプログラムの実行が即座に停止する。.

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述語変換意味論

述語変換意味論(じゅつごへんかんいみろん、Predicate Transformer Semantics)は、エドガー・ダイクストラによるホーア論理の拡張であり、その後も他の研究者が改良を加えたものである。最初に登場したのはダイクストラの論文 "Guarded commands, nondeterminacy and formal derivation of programs" であった。.

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Lint

lint とは、主にC言語のソースコードに対し、コンパイラよりも詳細かつ厳密なチェックを行うプログラムである。.

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Linuxカーネル

Linuxカーネルは、Unix系オペレーティングシステムであるLinuxのカーネル。リーナス・トーバルズによって開発が開始された。 ライセンスにGPL(バージョン2)を採用する自由なソフトウェアである。 通常、Linuxカーネルと言えばリーナスが公開している公式版のカーネルを指すが、Linuxディストリビューションで使用されているカーネルは、公式版カーネルにベンダーが独自の修正や変更を加えたものであることが多い。Androidで使用されているカーネルもそのひとつである。このような非公式のカーネルは、ベンダーがサポートすべきものとして、Linux Kernel Mailing List などでは基本的に対象外となっている。 開発の初期には、MINIXを参考としており、影響を受けてもいるが、MINIXのコードは使用せず、ゼロから書かれた(IBM PCを端末エミュレータとして動かすためのコードから成長させたものと言われている)。 GPLを採用したことがLinuxを共有の物として開発することを推進させた、とされている。また、Linuxの開発とインターネットの発展が時期的に一致したことも、Linuxの開発コミュニティ形成に寄与した。 また、開発に際して、よりオープンな開発体制をとり、現在バザール方式と呼ばれている、誰でもLinux Kernel Mailing Listへのバグ報告や修正、機能拡張パッチを公開でき、その中から最終的にリーナスと彼が任命したメインテナーがコーディネータとなって、公式版のLinuxカーネルの質を保っている。.

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Microsoft Visual Studio

Microsoft Visual Studio(マイクロソフト ビジュアル スタジオ)はマイクロソフトのソフトウェア開発製品群およびそれらを管理する統合開発環境である。.

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Microsoft Windows

Microsoft Windows(マイクロソフト ウィンドウズ)は、マイクロソフトが開発・販売するオペレーティングシステム (OS) の製品群。グラフィカルユーザインタフェース (GUI)を採用している。.

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PHP (プログラミング言語)

PHP(ピー・エイチ・ピー)は "The PHP Group" によってコミュニティベースで開発されているオープンソースの汎用プログラミング言語およびその公式の処理系であり、特にサーバーサイドで動的なウェブページ作成するための機能を多く備えていることを特徴とする。 名称の PHP は再帰的頭字語として、 "PHP: Hypertext Preprocessor" を意味するとされており、「PHPはHTMLのプリプロセッサである」とPHP自身を再帰的に説明している。.

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SideCI

SideCIは、GitHub公式連携のコードレビュー自動化ツール。静的コード解析に基づいて設計されており、いくつもの静的コード解析ツールと連携することができる。SideCIはコーディングスタイル違反、コードの品質、コードのセキュリティー、依存性などについてチェックすることができる。東京都のスタートアップ株式会社アクトキャットによって2014年4月より開発されている。2016年8月からはRuby(汎用プログラミング言語)に対応して技術的負債を可視化する「負債カンバン」の提供を開始した。なお、そのサービス名は2018年6月13日(日本時間)においてSiderに変更されている。.

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Windows Driver Kit

Windows Driver Kit (WDK) はマイクロソフトのWindows OS用デバイスドライバーを作成するためのソフトウェア開発キットである。 バージョン7.1までのWDKはドキュメント、サンプル、ビルド環境、ツールなどを含んでいた。 WDKはWindows Vistaよりも前までは、Microsoft Driver Development Kit (DDK) と呼ばれていた。 WDKはDDKのほぼ全てのものを含み、加えて、Installable File System Kit と Display Compatibility Kit を含むようになった。.

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World Wide Web Consortium

World Wide Web Consortium(ワールド・ワイド・ウェブ・コンソーシアム)は、World Wide Webで使用される各種技術の標準化を推進する為に設立された標準化団体、非営利団体。略称はW3C(ダブリュースリーシー)。 ティム・バーナーズ=リーが創設し、率いている 。このコンソーシアムには企業や団体が会員として加入し、専任スタッフと共にWorld Wide Webの標準策定を行っている。2014年1月26日現在、388の組織が会員として加入している。 W3Cはまた教育活動も行っており、ソフトウェアを開発してWebに関するオープンな議論の場を提供している。 HTML、XML、MathML、DOM等の規格を勧告。HTMLは、従来IETFでRFCとして標準化されていたが、HTML 3.2以降はW3Cへと引き継がれた。 XHTMLの規格に不満を持った企業等はW3Cに対抗するWHATWGという対抗団体を立ち上げているが、両団体はHTML5の策定にあたって協力関係にあり、WHATWGによって2004年に定められたWeb Applications 1.0にWeb Forms 2.0を取り入れたものがW3Cの専門委員会に採用され、W3Cより2008年1月22日にドラフト(草案)が発表された。.

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抽象化 (計算機科学)

抽象化(ちゅうしょうか、Abstraction)は、計算機科学において詳細を捨象し、一度に注目すべき概念を減らすことおよびその仕組みである。 この概念は数学における「抽象化」からのアナロジーである。数学での抽象化技法の起源は数学的定義である。例えば、コンピュータでも数学でも、数はプログラミング言語上の概念であり、数学上の概念でもある。数の計算概念は数学の概念に基づいているため、実装の詳細はハードウェアとソフトウェアに依存したとしても、それが制約とはならない。 大まかに言えば、抽象化は制御抽象化とデータ抽象化に分けられる。制御抽象化は動作の抽象化であり、データ抽象化はデータ構造の抽象化である。例えば、構造化プログラミングでの制御抽象化とは、サブプログラムや定式化された制御フローの使用を意味する。データ抽象化とは、本来ビット列であるデータを意味のある方法で扱うことを意味する。例えば、データ型の背景にある動機は抽象化である。オブジェクト指向プログラミングはデータとコードを同時に抽象化する試みと見ることもできる。.

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抽象解釈

抽象解釈(ちゅうしょうかいしゃく、Abstract interpretation)は、コンピュータプログラムの意味論の健全な近似の理論であり、順序集合(特に束)における単調関数に基づいている。全ての計算を実施することなく、プログラムの部分的な実行(ある種の部分評価)をするものと見ることができ、それによりプログラムの意味に関する情報(例えば、制御構造、情報の流れなど)を獲得する。 主な応用として、形式的な静的コード解析があり、プログラム実行に関する情報を自動抽出するものである。このような解析には次の2つの利用法がある。.

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抽象機械

抽象機械(抽象コンピュータとも呼ばれる)は、オートマトンで利用される、コンピュータハードウェアやソフトウェアシステムの理論上モデルである。 計算処理の抽象化は、計算機科学と計算機工学の両方の分野で行われ、通常は離散時間パラダイムを仮定している。.

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決定問題

決定問題(けっていもんだい、decision problem)とは、各入力に対して受理か拒絶かのうち片方を出力する形式の問題をいう。判定問題とも呼ばれる。形式的には、文字列全体の集合\ ^*、あるいは\ ^*の部分集合から\への写像である。 たとえば、ある命題論理式を充足する真理値割り当てがあるかないか(充足可能性問題)、与えられた自然数が素数か否か(素数判定問題)、といったものがある。これに対し、受理か拒絶かだけでなく真理値割り当てや素因数分解の結果といったものの出力を要求する問題は函数問題(function problem)と呼ばれる。 決定問題は、数学的に定式化しやすく、かつ出力に関わる時間を考慮しなくてよいことから、計算理論でよく使われる。.

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有限オートマトン

有限オートマトン(finite automaton)または有限状態機械(finite state machine, FSM)とは、有限個の状態と遷移と動作の組み合わせからなる数学的に抽象化された「ふるまいのモデル」である。デジタル回路やプログラムの設計で使われることがあり、ある一連の状態をとったときどのように論理が流れるかを調べることができる。有限個の「状態」のうち1つの状態をとる。ある時点では1つの状態しかとらず、それをその時点の「現在状態」と呼ぶ。何らかのイベントや条件によってある状態から別の状態へと移行し、それを「遷移」と呼ぶ。それぞれの現在状態から遷移しうる状態と、遷移のきっかけとなる条件を列挙することで定義される。 有限オートマトンは様々な問題に応用でき、半導体設計の自動化、通信プロトコル設計、構文解析などの工学面での応用がある。生物学や人工知能研究では状態機械(群)を使って神経系をモデル化し、言語学では自然言語の文法をモデル化したりする。.

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操作的意味論

操作的意味論(そうさてきいみろん、Operational Semantics)とは、プログラムの意味を数学的に厳密に与える計算機科学の手法の一種(プログラム意味論参照)。.

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1930年代

1930年代(せんきゅうひゃくさんじゅうねんだい)は、西暦(グレゴリオ暦)1930年から1939年までの10年間を指す十年紀。.

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静的プログラム解析

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