c - 如何从这段代码中绘制控制流图？

Question

int main() {
    int i, grade = 0;
    printf (" Enter points: \n");
    scanf ("%d", &i);
    if (i >= 50 && i <= 60) grade = 5;
    else if (i > 50 && i <= 60) grade = 6;
    else if (i > 60 && i <= 70) grade = 7;
    else if (i > 70 && i <= 80) grade = 8;
    else if (i > 80 && i <= 90) grade = 9;
    else if (i > 90 && i <= 100) grade = 10;
    char sign = ' ';
    if (grade) {
        int p = i % 10;
        if (grade != 5) {
            if (p >= 1 && p <= 3)
                sign = '-';
            else if (grade != 10 && (p >= 8 || p == 0))
                sign = '+';
        }
        printf (" The grade is %d%c. \n", grade, sign);

    }
    return 0;
}

如何从这段代码中绘制控制流图？如果有人能展示这个过程，我将不胜感激。我可以从一个非常简单的案例中得出 CFG，但我做不到这个。我还需要确定多条件标准的基本路径和测试。这不是作业问题，我只是尝试理解类(class) Material 。谢谢。

Answer 1

这是维基百科对 CFG 的定义，我知道你已经知道了，但为了完整起见，我把它放在这里

A control flow graph (CFG) in computer science is a representation,using graph notation, of all paths that might be traversed through aprogram during its execution.

引用:https://en.wikipedia.org/wiki/Control_flow_graph

下面是Path的定义

Path: a sequence of node on the CFG (static), including an entry nodeand an exit node; path segment: a subsequence of nodes along the path

引用:http://web.cs.iastate.edu/~weile/cs513x/4.ControlFlowAnalysis.pdf

因此绘制一个的原因是确定程序采用的所有可能路径，这可能有助于我们在不实际运行程序的情况下确定测试覆盖率(静态分析)。

以下是我们可以遵循的简单规则来绘制 CFG

1. 任何语句都是图中的一个节点
2. 所有节点都有一条有向边到达它们或离开它们或两者都有。入口节点(第一条语句)只有出边，导出节点只有入边。
3. 只有像 if/else if、switch、loops 这样的条件语句才会有多个输出边。
4. 从一个节点出来的所有路径都会在某个点收敛，在最坏的情况下它们会收敛在导出处。

这是一张备忘单，可以更好地解释它

现在让我们将程序中的每个语句映射到一个我们将用来表示 CFG 节点的数字

   int main() {
1.     int i, grade = 0;
2.     printf (" Enter points: \n");
3.     scanf ("%d", &i);
4.     if (i >= 50 && i <= 60)
5.         grade = 5;
6.     else if (i > 50 && i <= 60)
7.         grade = 6;
8.     else if (i > 60 && i <= 70)
9.         grade = 7;
10.    else if (i > 70 && i <= 80)
11.         grade = 8;
12.    else if (i > 80 && i <= 90)
13.         grade = 9;
14.    else if (i > 90 && i <= 100)
15.         grade = 10;
16.    char sign = ' ';
17.    if (grade) {
18.        int p = i % 10;
19.        if (grade != 5) {
20.            if (p >= 1 && p <= 3)
21.                sign = '-';
22.            else if (grade != 10 && (p >= 8 || p == 0))
23.                sign = '+';
           }
24.        printf (" The grade is %d%c. \n", grade, sign);
       }
25.    return 0;
  }

这是按照上面的备忘单图表中的说明创建的输出。请注意，节点 16 和 24 之前充当许多条件节点的连接节点。

来源:我用过 draw.io创建上面发布的图像。

注意:绘制 CFG 的秘诀是将每个语句独立于程序，绘制它，然后将其入口和导出链接到图形的其余部分。

以下是我遵循的一些初始步骤

1. 语句 1、2 和 3 是非条件语句，因此我创建了三个 block 将它们链接在一起。
2. 语句 4 是条件语句。所以我必须为它创建 4 个 block 。第一个用于语句 4，第二个和第三个用于 TRUE、FALSE 边，最后一个用于 JOIN 节点。如果为真则运行语句 5 如果不是则我们转到语句 6。从语句 5 我们直接转到语句 16，这是我们的连接节点。最后，我们将 block 4 链接到 block 3 的出边。
3. 现在语句 6 本身是一个条件语句，所以我们再次需要 4 个 block 。我们已经有了自己的 block 6。加入节点，它将是语句 16，就好像它的条件为真，然后运行语句 7 并直接转到 16。现在我们已经有了 block 6 和 16，所以我们只需要 TRUE 的 block , FALSE 分支是语句 7 和 8。

依此类推，我们不断检查适用节点的备忘单并单独创建它们，然后与之前的节点链接。