Wie kann ich Aufrufdiagramme für C-Code generieren, um Ausführungspfade zu verfolgen?

Aufrufdiagramme für C-Code generieren, um Ausführungspfade zu verfolgen

Bei der C-Programmierung können alle möglichen Ausführungspfade identifiziert werden, die zu einer bestimmten Funktion führen eine zeitaufwändige manuelle Aufgabe, insbesondere beim Umgang mit komplexen Codebasen. Hier kommen Aufrufdiagramme ins Spiel, die eine grafische Darstellung von Funktionsaufrufbeziehungen bieten.

Einschränkungen bei CodeViz und Doxygen

Während Tools wie CodeViz und Doxygen Aufrufdiagramme generieren können, Sie konzentrieren sich häufig darauf, nur aufgerufene Elemente der Zielfunktion anzuzeigen. Dies kann in Situationen, in denen Sie die gesamte Aufrufhierarchie zurückverfolgen müssen, nicht ausreichen.

Eine effektive Methode mit LLVM und Graphviz

Ein robuster Ansatz beinhaltet die Nutzung des LLVM-Compilers Infrastruktur und Graphviz für die Aufrufdiagrammgenerierung:

1. Kompilieren Sie den Code mit clang -S in LLVM-Bitcode -emit-llvm.
2. Analysieren Sie den Bitcode, um Anrufbeziehungen mit opt ​​-analyze zu identifizieren.
3. Generieren Sie eine DOT-Darstellung des Anrufdiagramms mit -dot-callgraph.
4. Visualisieren das Diagramm mit dot -Tpng.

Hier ist ein Beispiel:

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

Dadurch wird ein Aufrufdiagramm-PNG-Bild (callgraph.png) erstellt, das die Ausführungspfade darstellt, die zur Zielfunktion führen.

Umgang mit externer Verknüpfung

Externe Verknüpfungen können zu Komplexitäten führen, da davon ausgegangen wird, dass „main“ extern aufgerufen wird. Um dies zu beheben:

1. Verwenden Sie -std-link-opts im Analysator, um externe Funktionen zu berücksichtigen.
2. Verwenden Sie C-Filter, um Funktionsnamen und Klassennamen zu entzerren.
3. Filtern Sie den externen Knoten aus der DOT-Darstellung heraus.

Durch die Einbindung dieser Schritte können Sie Generieren Sie umfassende Aufrufdiagramme, die Ausführungspfade im C-Code effektiv verfolgen und so das Codeverständnis und das Debuggen vereinfachen.

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