如何使用antlr生成Java CFG(控制流图)？

Question

我正在尝试分析Java代码结构。

因此，我使用ANTLRv3和Java语法代码生成了一个java解析器和词法分析器……

但我不知道如何使用生成的解析器和词法分析器生成上下文流图。

我试着通过教程页面学习如何做到这一点，但是教程页面已经消失了。

你能告诉我怎么做吗？还是教程页面？

谢谢。

Answer 1

AFAIK，ANTLR在构建控制流图方面没有提供具体的帮助。

您可以通过遍历AST，收集动作(无条件语句)和条件(表达式节点控制条件)的知识，并根据这些信息组装图形，从而自己构建一个表达式。请注意，switch语句是一种复合条件，需要作为一组决策或特殊的N-way条件来处理。

异常处理可能会改变您所认为的“无条件操作”；每个方法调用都有可能将控制流重定向到异常处理程序(或函数的退出)，您需要决定是否要将这些重定向到控制流图中。如果你想推断程序做了什么(尤其是数据流)，你需要对它们进行建模。

您将需要创建控制流节点(只是一种类)，这些节点可以引用AST的一部分("this is the action")和另外两个控制流节点(处理if-then-else)；其中的这两个退出是"true exit“和"false exit”，或者是"continue to“和"trap to”退出。它的子类将表示纯计算、IF语句、TRY块等。

Java是一种纯粹的“结构化”语言，这意味着您可以“自下而上”地构建控制流图；您可以在向上遍历叶子时构建控制流图的一部分，并在爬树时组合来自子级的控制流图。您需要做的是将到目前为止组装好的控制流图(最初在叶子处是空的)在树中向上传递，并引用该图中希望将控制传递给异常处理程序的控制流节点列表。然后，在爬树时，扩展控制流图。

大多数工作都发生在一个条件节点上，比如IF-THEN-ELSE节点；在这种情况下，两个控制流子图和两组异常被传递到该节点。然后创建一个控制流节点来表示条件，将其操作设置为指向条件表达式，将其两个子级设置为指向传入的两个子图，并将其异常集设置为异常集的并集。

子例程调用获取其操作是方法调用的流节点，其中一个出口指向下面的语句/子表达式，另一个出口(未填充)最终将指向catch子句。将子例程调用节点添加到向上传递的异常列表中。

以同样的方式对待投掷语句，尽管它们没有“下一步”操作。

当您遇到TRY构造时，使用指向try主体的操作生成一个条件节点，其中一个出口指向try的末尾或终结子例程调用。最后，修补异常列表中的所有控制流节点以指向catch子句。

您需要将catch子句作为一系列if语句链接在一起。

您必须将"finally“视为从try子句和各种catch子句调用的子例程调用。

Answer 2

最近，我发现了一个生成Java Control Flow Graph的Eclipse插件：Control Flow Graph Factory。这个插件完美地生成了CFG，并将其存储在XML文件中。