Cách tạo biểu đồ gọi cho mã C ++

Tôi đang cố gắng tạo biểu đồ gọi để tìm ra tất cả các đường dẫn thực thi có thể xảy ra với một hàm cụ thể (để tôi không phải tìm ra tất cả các đường dẫn theo cách thủ công, vì có nhiều đường 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 đều không hiển thị gì ngoại trừ hàm đích, D. Trong trường hợp của tôi, D là một hàm thành viên của một lớp có đối tượng sẽ được bao bọc trong một con trỏ thông minh. Khách hàng sẽ luôn nhận được đối tượng con trỏ thông minh thông qua một nhà máy để gọi D.

Có ai biết làm thế nào để đạt được điều này?

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

Mang lại một số hình ảnh sáng bóng (có một "nút bên ngoài", vì maincó liên kết bên ngoài và cũng có thể được gọi từ bên ngoài đơn vị dịch đó):

Bạn có thể muốn xử lý sau điều này với c++filt, để bạn có thể nhận được tên riêng của các hàm và lớp liên quan. Giống như 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    

Mang lại vẻ đẹp này (ôi chao, kích thước mà không bật tối ưu hóa quá lớn!)

Hàm ẩn danh thần bí đó Node0x884c4e0, là một trình giữ chỗ được cho là được gọi bởi bất kỳ hàm nào chưa được xác định định nghĩa.

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

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

doxygen / dot có lẽ dễ cài đặt và chạy hơn clang / opt. Tôi đã không tự cài đặt được và đó là lý do tại sao tôi cố gắng tìm một giải pháp thay thế!

Việc tính toán tĩnh một biểu đồ cuộc gọi C ++ chính xác là rất khó, vì bạn cần một trình phân tích cú pháp ngôn ngữ chính xác, tra cứu tên chính xác và một trình phân tích điểm-tới tốt giúp tôn trọng ngữ nghĩa của ngôn ngữ một cách chính xác. Doxygen không có bất kỳ cái nào trong số này, tôi không biết tại sao mọi người lại tuyên bố thích nó cho C ++; dễ dàng xây dựng một ví dụ C ++ 10 dòng mà Doxygen phân tích sai).

Bạn có thể tốt hơn nên chạy một trình định thời gian thu thập động một biểu đồ cuộc gọi (điều này mô tả của chúng tôi) và chỉ cần thực hiện nhiều trường hợp. Những người lập hồ sơ như vậy sẽ hiển thị cho bạn biểu đồ cuộc gọi thực tế đã thực hiện.

CHỈNH SỬA: Tôi chợt nhớ ra phần Hiểu cho C ++ , công cụ này tuyên bố xây dựng đồ thị cuộc gọi. Tôi không biết họ sử dụng gì cho trình phân tích cú pháp, hoặc liệu họ có thực hiện đúng phân tích chi tiết hay không; Tôi không có kinh nghiệm cụ thể với sản phẩm của họ.

Tôi bị ấn tượng bởi câu trả lời của Schaub, sử dụng Clang; Tôi mong đợi Clang có tất cả các yếu tố đúng.

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

• Biểu đồ phụ thuộc
• Biểu đồ cuộc gọi
• Đồ thị kế thừa lớp
• Đồ thị khớp nối
• Đồ thị đường dẫn
• Đồ thị tất cả đường dẫn
• Đồ thị chu kỳ

Để clang++lệnh tìm các tệp tiêu đề chuẩn, mpi.hbạn nên sử dụng hai tùy chọn bổ sung -### -fsyntax-only, tức là lệnh đầy đủ sẽ trông như sau:

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

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

doxygen + graphviz có thể giải quyết hầu hết các vấn đề khi chúng tôi muốn tạo biểu đồ cuộc gọi, tiếp theo là giao cho nhân lực.

Scitools Hiểu là một công cụ tuyệt vời , tốt hơn tất cả những gì tôi biết để thiết kế ngược và tạo đồ thị chất lượng cao .

Nhưng lưu ý rằng nó khá đắt và phiên bản dùng thử có biểu đồ cuộc gọi bướm của nó chỉ giới hạn ở một cấp độ cuộc gọi (IMHO Tôi tin rằng họ không tự giúp mình làm như vậy…)