生成所有可能调用堆栈的树

Generating a tree of all possible call stacks

我正在尝试修改一些用 C++ 编写的库代码。一个相当复杂的应用程序位于库之上。为了修改代码,我经常需要了解在整个代码库中如何使用库函数,并确保我没有破坏任何下游客户端。

假设 foo() 是从我的库的 dll 中导出的。在客户端代码中,bar() 调用 foo()baz() 调用 bar()。我需要确保 barbaz 在我的更改后都能正常工作。在我的例子中,调用堆栈实际上很深,并且不容易手动跟踪,因为没有一个调用堆栈,我的库函数可以通过多种方式到达调用堆栈的顶部。

使用 Visual Studio、g++ 或 clang,有没有办法生成一棵树,使我的库函数位于根部,而分支是我的函数可以到达的各种方式调用堆栈的顶部?我的意思是这样的功能是否已经存在于一个流行的工具链中?如果没有,您知道生成这种树的其他方法吗?

我认为任何编译器都没有生成此信息的选项。

在一般情况下,有许多混杂因素会使这变得非常困难:

  • 如果代码中有递归,那么你要的树其实就是一个graph/network有环

  • 虚方法、函数指针和成员函数指针可能使这等同于停机问题。如果你有两个具体的 classes AB 共享一个提供虚拟方法 foo() 的公共基础 class,那么你必须做详尽的分析以确定通过指针或对基数 class 的引用对 foo() 的特定调用是否应计为对 A::foo()B::foo() 或两者的调用。各种风格的函数指针也是如此。

  • 如果您依赖可以回调您的代码的系统库或其他第三方库,您最好拥有它们的源代码。例如,Windows GUI 程序通常具有从系统代码调用的 window 过程,可能是为了响应从您的代码到系统的调用。由于您没有 windows 源,因此您必须假设可以随时调用任何和所有回调,因此您的 "tree" 会有很多根。

处理这个问题的现代方法不是分析你的库可以被调用的所有方式,而是记录它应该被调用的所有方式。构建一个测试套件,以您想要支持的所有合理方式调用库。然后你可以修补然后 运行 你的测试套件,看看你是否违反了图书馆的合同。如果在集成测试中,您发现库的客户端因您的更改而损坏,则表明测试套件不完整或客户端正在以不受支持的方式调用库。