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;
}

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 c 会依赖于 VariableInDatabase，和 b 一样。我已经运行在 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 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，即使这是一件事。

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

Answer 1

您需要对代码进行数据流分析，然后您希望跟踪数据流从结果到源的反向流动，直到某个停止点（在您的情况下，您在函数参数处停止，但您可能也想在任何全局变量处停止）。

这在文献中叫做program slicing。

计算数据流非常困难，尤其是如果您使用复杂的语言（C 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，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]。请参阅我关于 Life After Parsing.

的文章

查找函数输出的输入依赖关系

Finding the input dependencies of a functions outputs

python

c

static-analysis

control-flow-graph

pycparser