python - 查找函数输出的输入依赖关系

Question

我一直在使用 pycparser 开发一个 python 程序，它应该生成一个 JSON 文件，其中包含给定函数及其输出的依赖项。对于示例函数:

int Test(int testInput)
{
    int b = testInput;
    return b;
}

在这里我希望b 依赖于testInput。但是当然，如​​果使用结构和 if 语句等，它会变得更加复杂。我正在测试的文件也具有特定形式的函数，这些函数被视为输入和输出，如:

int Test(int testInput)
{
    int anotherInput = DatabaseRead(VariableInDatabase);
    int b = testInput;
    int c;

    c = anotherInput + 1;
    DatabaseWrite(c);
    return b;
}

这里的c会依赖于VariableInDatabase，而b和之前一样。我在 pycparser 中遇到了这种分析，因为大多数结构和指针对我来说真的很难处理，而且似乎有更好的方法。我已经阅读了 ASTs 和 CFGs，以及其他分析工具，如 Frama-C，但我似乎无法找到一个明确的答案，即使这是一回事。

有没有一种已知的方法可以进行这种分析，如果有，我应该研究什么？它应该有数千个文件，并且能够将这些依赖项输出到 JSON 中，因此编辑器插件似乎不是我要找的东西。

Answer 1

您需要对您的代码进行数据流分析，然后您希望跟踪数据流从结果到其来源，直到某个停止点(在您的情况下，您在函数参数处停止，但您可能还想在任何全局变量处停止)。

这叫做 program slicing在文献中。

计算数据流非常困难，尤其是如果您使用复杂的语言(C 语言很有趣:您可以让数据流通过间接调用的读取值的函数；现在您需要间接指向分析来支持您的数据流，并且反之亦然)。

这是一个有趣的例子:

 // ocean of functions:
 ...
 int a(){ return b; }
 ...
 int p(){ return q; }
 ...
  void foo( int()* x )
 {  return (*x)(); }

foo 是否依赖于 b？在q？除非你知道，否则你无法知道foo 调用 a 或 b。但是 foo 被赋予了一个函数指针......并且这可能指向什么？

仅使用 AST 和 CFG 是必要的，但还不够；数据流分析算法很难，特别是如果你有规模(正如你建议的那样)；你需要很多机器来做这个不容易 build [我们已经在 1600 万行的 C 程序上完成了这项工作]。请参阅我关于 Life After Parsing 的文章.