空指针异常 是软件开发过程中一类常见的缺陷，是导致软件运行异常或者强制退出的一个重要原因。Kotlin作为近年来新兴的 门安卓开发官方语言，其自身对空问题有着严格的安全检查。然而，由于Kotlin出现时间较短以及项目的持续开发性， 很多项目实际由Kotlin和Java共同开发。 当两种语言代码混合时， Kotlin在与Java互操作时会放宽对Java部分所传递信息的空检查， 由此将会引发更多的空指针异常问题。 目前，空指针问题的研究工作主要集中在Java语言 开发的项目， 难以支持Java和Koltin两种语言混合开发项目中此类问题的有效检测。
因此， 本文提出了一个面向Java和Koltin混用代码的空指针分析方法，以程序静态分析为基础，通过解析混用代码中数据的流动路径，发现可能出现的潜 在空值，进而实现对空指针问题的准确定位。
空指针异常（Null-Pointer Exception）是软件开发中常见的问题之一，它往往会导致应用程序运行异常甚至崩溃。在Android开发领域，Kotlin语言因其简洁和对空安全的严格处理而受到青睐，成为官方推荐的开发语言。然而，由于Kotlin推出时间尚短，许多项目在继续使用Java语言进行开发，并与Kotlin代码进行混用。由于Kotlin与Java在空安全方面的设计理念存在差异，当Java代码向Kotlin传递信息时，Kotlin在互操作性上的空检查可能会有所放松，增加了空指针异常的风险。
为了应对混合使用Java和Kotlin代码时可能出现的空指针问题，研究者提出了基于程序静态分析的空指针分析方法。该方法的核心在于通过对代码中的数据流动路径进行分析，来发现可能出现的潜在空值，从而对空指针异常进行准确的定位。
具体来说，分析方法分为以下几个步骤：
1. 对混用代码进行数据流分析。利用区间分析方法获取方法内的控制流信息，并结合类层次方法来确定函数调用关系。通过整合各个方法的控制流信息和函数调用关系，构建出程序整体的控制流信息。基于函数调用的拓扑关系进行逆向分析，生成函数摘要，并存储方法名、参数和返回值等关键信息。同时，还需要对程序的控制流特征进行提取，以及进行定值信息的生成，以完成整个程序的数据流分析。
2. 利用数据流信息进行空指针问题的定位。对混合代码中的空指针故障进行详细分析，并将其抽象成特定的模式。通过建立故障模式状态机，基于混合代码数据流信息进行迭代，计算状态转换条件，从而探测可能出现的空指针错误。探测到的空指针问题将转化为相应的报告形式，提供给开发人员作为项目开发和测试的参考。
3. 实验验证。通过对GitHub上的三个项目进行实验，分析方法的有效性和实验结果的有用性得到验证。分析结果显示，该方法具有较高的召回率和准确率，开发人员和测试人员对于空指针故障结果和可视化报告的平均认可度较高。
本研究不仅为混用Java和Kotlin代码的项目提供了有效的空指针分析工具，而且也对软件开发人员在处理空安全问题上提供了指导。关键词包括软件开发、混用代码、数据流和空指针分析。
通过上述的分析和实验，研究者解决了混用Java和Kotlin代码时空指针分析的难题，为混合语言开发提供了更为安全可靠的实践基础。这种分析方法的提出，有助于提高软件开发的质量，减少运行时的异常，最终提升用户的软件使用体验。
