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。 示例函数：

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

在这里，我希望 b 依赖于 testInput。但当然，结构和 if 语句等可能会变得更加复杂。我正在测试的文件还具有特定形式的函数，这些函数被视为输入和输出，如下所示：

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 中进行了这种分析，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 AST 和 CFG，以及 Frama-C 等其他分析工具，但我似乎无法找到明确的答案。

有没有已知的方法来进行这种分析，如果有，我应该研究什么？ 它应该包含数千个文件，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想要的。

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，但您可能还想要停在任何全局变量处）。

这在文献中称为program slicing。

计算数据流非常困难，特别是如果您有一种复杂的语言（C 语言很有趣：您可以通过间接调用的读取值的函数进行数据流；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 得到了一个函数指针......并且 这可能意味着什么？

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）；你需要很多机器才能做到这一点，这并不容易建造 [我们已经在 1600 万行的 C 程序上完成了这项工作]。请参阅我在 Life After Parsing 上的文章。