Tạo biểu đồ gọi cho mã C++

Question

Tôi đang cố gắng tạo biểu đồ gọi để tìm ra tất cả các đường dẫn thực thi có thể nhấn một hàm cụ thể (để tôi không phải tìm ra tất cả các đường dẫn theo cách thủ công, có nhiều đường dẫn dẫn đến hàm này). Ví dụ:

path 1: A -> B -> C -> D 
path 2: A -> B -> X -> Y -> D 
path 3: A -> G -> M -> N -> O -> P -> S -> D 
... 
path n: ... 

Tôi đã thử Codeviz và Doxygen, bằng cách nào đó cả hai kết quả cho thấy không có gì nhưng callees chức năng mục tiêu, D. Trong trường hợp của tôi, D là một hàm thành viên của một lớp mà đối tượng sẽ được bao bọc trong một thông minh con trỏ. Khách hàng sẽ luôn nhận được đối tượng con trỏ thông minh thông qua một nhà máy để gọi D.

Có ai biết cách đạt được điều này không?

Answer 1

static void D() { } 
static void Y() { D(); } 
static void X() { Y(); } 
static void C() { D(); X(); } 
static void B() { C(); } 
static void S() { D(); } 
static void P() { S(); } 
static void O() { P(); } 
static void N() { O(); } 
static void M() { N(); } 
static void G() { M(); } 
static void A() { B(); G(); } 

int main() { 
    A(); 
} 

Sau đó

$ clang++ -S -emit-llvm main1.cpp -o - | opt -analyze -dot-callgraph 
$ dot -Tpng -ocallgraph.png callgraph.dot 

sản lượng một số hình ảnh sáng bóng (có một "nút bên ngoài", bởi vì main có mối liên hệ bên ngoài và có thể được gọi từ bên ngoài đơn vị dịch quá):

Bạn có thể muốn xử lý sau bằng c++filt, để bạn có thể nhận được các tên không bị thay đổi thứ các chức năng và lớp học liên quan. Giống như trong những điều sau

#include <vector> 

struct A { 
    A(int); 
    void f(); // not defined, prevents inlining it! 
}; 

int main() { 
    std::vector<A> v; 
    v.push_back(42); 
    v[0].f(); 
} 

$ clang++ -S -emit-llvm main1.cpp -o - | 
    opt -analyze -std-link-opts -dot-callgraph 
$ cat callgraph.dot | 
    c++filt | 
    sed 's,>,\\>,g; s,-\\>,->,g; s,<,\\<,g' | 
    gawk '/external node/{id=$1} $1 != id' | 
    dot -Tpng -ocallgraph.png  

sản lượng vẻ đẹp này (oh my, kích thước mà không cần tối ưu hóa bật là quá lớn!)

Đó chức năng vô danh thần bí, Node0x884c4e0, là một giữ chỗ giả định được gọi bởi bất kỳ hàm nào có định nghĩa không được biết.

Answer 2

Tính toán tĩnh biểu đồ cuộc gọi C++ chính xác rất khó, vì bạn cần trình phân tích ngữ pháp chính xác, tra cứu tên chính xác và điểm phân tích phù hợp với ngữ nghĩa ngôn ngữ. Doxygen không có bất kỳ cái nào trong số này, tôi không biết tại sao mọi người lại yêu thích nó cho C++; thật dễ dàng để xây dựng một ví dụ 10 dòng C++ mà Doxygen phân tích sai).

Bạn có thể nên chạy một số timing profiler which collects a call graph dynamically (mô tả này) và chỉ cần thực hiện rất nhiều trường hợp. Profiler như vậy sẽ cho bạn thấy biểu đồ cuộc gọi thực tế được thực hiện.

EDIT: Tôi đột nhiên nhớ Understand for C++, tuyên bố xây dựng biểu đồ cuộc gọi. Tôi không biết những gì họ sử dụng cho một trình phân tích cú pháp, hoặc liệu họ có thực hiện quyền phân tích chi tiết hay không; Tôi không có kinh nghiệm cụ thể với sản phẩm của họ.

Tôi rất ấn tượng với câu trả lời của Schaub, sử dụng Clang; Tôi mong đợi Clang có đủ mọi yếu tố.

Answer 3

Để cho lệnh clang++ để tìm tập tin tiêu đề chuẩn như mpi.h hai tùy chọn bổ sung nên được sử dụng -### -fsyntax-only, tức là đầy đủ các lệnh nên xem xét như:

clang++ -### -fsyntax-only -S -emit-llvm main1.cpp -o - | opt -analyze -dot-callgraph 

Answer 4

Các "C++ Bsc Analyzer" có thể hiển thị gọi đồ thị - bằng cách đọc tệp được tạo bởi tiện ích bscmake.

Answer 5

Bạn có thể đạt được điều đó bằng cách sử dụng doxygen (với tùy chọn sử dụng dấu chấm để tạo biểu đồ).

Với Johannes Schaub - litb main.cpp, nó tạo này:

doxygen/dot có lẽ dễ dàng hơn kêu vang/opt để cài đặt và chạy. Tôi không tự mình cài đặt nó và đó là lý do tại sao tôi cố gắng tìm một giải pháp thay thế!

Answer 6

Bạn có thể sử dụng CppDepend, nó có thể tạo ra nhiều loại biểu đồ

• phụ thuộc Graph
• Gọi Graph
• Lớp Inheritance Graph
• nối Graph
• Đường dẫn Graph
• Tất cả Paths Biểu đồ
• Biểu đồ chu kỳ